兰炭基活性炭和高分子树脂吸附焦化废水

采用兰炭基活性炭(BAC)和高分子树脂静态吸附焦化废水,研究投加量、树脂种类、pH、吸附时间等因素对COD去除率的影响,探讨BAC吸附过程的吸附等温线和吸附特征。结果表明,在不调节pH条件下,经过7.0 g BAC吸附90 min和1.5 g D301R树脂吸附30 min后,焦化废水COD可降至167 mg/L,去除率达94.14%。Langmuir和Freundlich两种吸附模型对吸附过程都有较好的拟合效果。     

有机/无机酸改性兰炭基活性炭及其对焦化废水的吸附研究

兰炭因其固定碳和化学活性高,且保留了低变质煤丰富的微孔结构,是一种优质且廉价的活性炭原料。但兰炭末制成的兰炭基活性炭具有孔径分布无序、表面化学性质局限等缺点,限制了其应用效果,而化学法改性可以弥补这一不足。笔者研究对比了无机酸和有机酸改性对兰炭基活性炭孔隙结构和表面化学性质的影响。常温下,分别用硝酸、磷酸、草酸和乙酸溶液对水蒸气活化制备的兰炭基活性炭进行改性,采用碘吸附试验、N2吸附/脱附试验、扫描电子显微镜和Boehm滴定等方法考察改性过程对活性炭孔隙结构和表面化学性质的影响,并对焦化废水进行吸附,分别研究了吸附剂投加量、吸附时间和转速对吸附效果的影响,用Langmuir和Freundlich模型模拟等温吸附过程。结果表明:改性后的兰炭基活性炭表面亲和力大的活性点由于受到酸的刻蚀发生了扩孔作用,导致其碘吸附值、比表面积和孔结构参数均降低,又因为活性炭边缘的高活性碳原子遇酸氧化后会结合氧原子形成含氧官能团,故表面含氧官能团含量升高,且氧化性越强的酸,结合的氧原子越多,硝酸改性后含氧官能团升高最明显,含量是改性前的2.41倍。焦化废水吸附试验表明,经酸改性后的兰炭基活性炭对焦化废水的吸附效果明显优于改性前,其中无机酸改性较有机酸更好,硝酸改性效果最佳,COD去除率比改性前最多可提升31.34%。这是因为焦化废水中污染物的主要是有较大分子量和分子直径的有机污染物,而酸改性使兰炭基活性炭平均孔径增加,中大孔比例提升,这有利于大分子有机污染物被吸附,而且改性后活性炭表面所增加的含氧官能团也提高了对污染物的亲水性和对极性有机物的亲和力。等温吸附试验表明,318 K条件下,50 m L焦化废水中加入4 g硝酸改性兰炭基活性炭吸附90 min后,COD去除率可达86.79%,吸附过程符合Langmuir模型。     

改性兰炭基活性炭对镉离子的吸附研究

兰炭的固废综合利用对提高资源利用率、改善环境质量有重要意义,有助于实现“碳达峰”、“碳中和”目标。以兰炭基活性炭为前驱体,采用硝酸改性兰炭基活性炭表面,通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)表征结果可以看出,改性兰炭基活性炭表面有活性炭基团存在,且结构松散。结果表明兰炭基活性炭经酸改性的最优的条件为...     

活性炭协同Fenton氧化处理兰炭废水生化出水的研究

采用活性炭协同Fenton氧化的方法深度处理兰炭废水生化出水,讨论了pH、H2O2投加量、硫酸亚铁投加量、反应时间,活性炭投加量对COD去除率的影响。结果表明：pH为4,H2O2（30％）投加量为2．4mL／L,FeSO4-7H2O投加量为200mg几,反应时间为30min,活性炭投加景为3g／L时,COD去除率最高,达到国家一级排放要求。     

污泥-兰炭末基成型活性炭的制备及吸附性能研究

采用H_2SO_4和ZnCl_2复合活化法,以脱水污泥和兰炭末为原料制备了污泥-兰炭末基成型活性炭,通过FTIR、BET及TG对产物进行了表征和性能测试,研究了pH值、固液比和吸附时间对其处理兰炭废水效果的影响,并进行了成型活性炭的再生性能测试。单因素和正交实验结果表明:影响成型活性炭碘吸附值的因素由大到小依次为活化温度活化时间浸渍比(污泥和兰炭末混合物质量与活化剂溶液体积比)。最佳制备工艺条件为活化温度750℃、活化时间2 h、浸渍比1∶2.5。制备的成型活性炭平均孔径约9 nm,比表面积约194 m~2/g,且结构中含有烷烃、芳烃等多种类型的烃类及醇和酚等含氧官能团。兰炭废水处理结果表明:当pH≈8、固液比(成型活性炭质量与兰炭废水体积比)1∶30、吸附时间32 h,氨氮去除率和色度去除率分别约为83%、42%,成型活性炭经5次再生后,碘吸附值和抗压强度分别降低了31%和62%。     

活性炭纤维对有机废水的吸附研究

以碱性木质素为原料通过静电纺丝法制备得到活性炭纤维。采用比表面积及孔径分析仪对活性炭纤维进行表征分析,同时以该活性炭纤维为吸附剂对甲苯、甲醇和丙酮3种有机废水进行吸附法净化处理,结果表明该活性炭纤维的比表面积达到807.77 m~2/g,孔容为0.484 cm~3/g,中值孔径为2.11 nm;活性炭纤维对3种有机废水具有一定的吸附净化效果,3种有机物中甲苯的吸附最快,吸附量最大;对甲苯、甲醇和丙酮的最大吸附量分别是229.12、156.68和103.34 mg/g。3种有机废水的吸附动力学分析结果表明:活性炭纤维对甲苯、甲醇和丙酮的吸附数据分别与准二阶模型、Werber-Morris模型和准一阶模型具有较好的拟合相关性。     

活性炭负载金属改性对废水和废气处理的研究进展

活性炭表面化学改性方法包括氧化改性、还原改性和负载金属改性,本文主要介绍负载金属离子改性方法对活性炭性质的影响,以及综述了国内外学者对活性炭表面负载金属离子改性去除废水和废气中污染物质的研究进展.负载金属离子引起活性炭表面结构的变化.即比表面积,表面含氧量,孔结构,孔径分布,石墨碳网平面的变化而改变对污水中的有机物和重金属去除效果有显著的提高.     

活性炭对电镀废水中Cr~(6+)的吸附——活性炭选择吸附的热力学和动力学方法

通过活性炭对电镀废水中Cr~(6+)的间歇法和流动法吸附实验研究,获得了吸附平衡时间、最佳pH 值,测得了吸附等温线和穿透曲线,并以吸附动力学角度测定了吸附速度和扩散系数。采用吸附初期的吸附速度和扩散系数等动力学参数来判断和比较活性炭吸附性能优劣是一种好方法。它既与测量吸附等温线所得结果一致,并且又和孔结构分布相联系。     

兰炭处理硝基苯类有机废水的研究

文章以煤炭类固体废弃物兰炭为吸附剂处理含硝基苯有机废水。在动态吸附实验中,?35×120 cm吸附柱内填装兰炭,以COD值为50 mg/L作为耗竭点,通过改变兰炭的投加量和废水流量,得出动态吸附最佳工艺条件:兰炭与废水的最佳比为126.67 g∶1 L,废水流率为40m L/min。吸附饱和后的兰炭可代替燃料煤加以回收利用,同时处理后水具有一定的碱性,可作为厂内的洗涤专用水应用到硝基氯苯产品的水洗工序中。     

活性炭对丁酮的吸附动力学研究

研究了2种活性炭（木质活性炭和煤质活性炭）对丁酮的吸附,重点考察了活性炭的吸附时间、吸附温度和丁酮载气流量对丁酮吸附的影响,并用准一级、准二级、Elovich和Bangham 4种动力学模型对活性炭在不同温度条件下对丁酮的吸附行为进行了动力学拟合,确定其动力学吸附模型。实验表明：不同的活性炭对丁酮的吸附过程不同;活性炭对丁酮的吸附是一个吸附和解吸同时存在的过程,当吸附速率和解吸速率相等时,该过程达到吸附平衡;随着吸附温度的升高,活性炭对丁酮的饱和吸附量逐渐降低,说明活性炭对丁酮的吸附过程为放热反应;丁酮载气流量对活性炭吸附丁酮达到饱和的时间以及吸附速率有影响,对AC-1的最终饱和吸附量影响显著,对AC-2的最终饱和吸附量没有显著影响。这2种活性炭吸附丁酮最适宜的吸附温度均为303 K,最佳的载气流量为400 mL/min。在不同温度下对活性炭吸附丁酮的过程进行动力学分析,发现Bangham方程计算得到的相关系数R²大于0.99,因此,活性炭对丁酮的吸附动力学方程符合Bangham动力学方程。     

Adsorption Kinetics and Thermodynamics of COD Removal of Acid Pre-treated Petrochemical Wastewater by using Granular Activated Carbon

Granular activated carbon (GAC) was used as adsorbent in batch experiments for the removal of COD from Purified Terephthalic Acid (PTA) wastewater. The results showed that COD adsorption onto GAC follows pseudo-second-order rate kinetics and that both boundary-layer diffusion and intraparticle diffusion are likely involved in the rate-limiting mechanisms. The adsorption of PTA wastewater components (COD) onto GAC was found to be exothermic. ΔH° value is ?18.34 kJ/ mol indicating the complexity of the adsorption which is neither completely physical nor chemical in nature. The energetically heterogenic nature of the GAC surface was depicted by the variation in ΔH_st,a with the surface loading.     

Adsorption of Furfural from Aqueous Solution onto Activated Carbon: Kinetic,Equilibrium and Thermodynamic Study

Abstract

The present study aims to evaluate the influence of various experimental parameters viz. initial pH (pH ₀), adsorbent dose, contact time, initial concentration and temperature on the adsorptive removal of furfural from aqueous solution by commercial grade activated carbon (ACC). Optimum conditions for furfural removal were found to be pH ₀ ≈ 5.9, adsorbent dose ≈ 10 g/l of solution and equilibrium time ≈ 6.0 h. The adsorption followed pseudo‐second‐order kinetics. The effective diffusion coefficient of furfural was of the order of 10^?13 m²/s. Furfural adsorption onto ACC was found to be best represented by the Redlich‐Peterson isotherm. A decrease in the temperature of the operation favorably influenced the adsorption of furfural onto ACC. The positive values of the change in entropy (ΔS ⁰); and the negatived value of heat of adsorption (ΔH ⁰) and change in Gibbs free energy (ΔG ⁰) indicated feasible, exothermic, and spontaneous nature of furfural adsorption onto ACC.     

污泥活性炭在废水处理中的应用

城市污水处理厂在处理污水的过程中会产生大量的污泥,以污泥为原料制备污泥活性炭为污泥的处置问题提供了一种新型途径.文章系统综述了污泥活性炭在废水处理中的原理及其在各种废水中的应用,并且认为污泥活性炭为我国城市污水厂的可持续发展了提供一条新的途径.     

水合焦油废水的废弃活性炭吸附法处理工艺

为了实现高原电解铝碳阳极生产中沥青烟气净化水合焦油的综合处理利用,采用活性炭吸附法处理水合焦油废水。考察了活性炭静态吸附和动态吸附焦油废水过程中主要影响参数,如吸附剂用量、反应时间、停留时间、pH、进水流速、活性炭的类型、吸附层的高度及焦油废水浓度等,绘制了吸附等温线和穿透曲线。扩大试验进一步论证了活性炭吸附焦油废水的可行性。     

改性活性炭处理含酚废水的研究

分别采用高温、超声波、化学试剂、掺杂壳聚糖方法对活性炭进行了改性处理,并将其用于含酚废水的处理。结果表明:四种改性处理方法的效果依次为掺杂壳聚糖改性>化学试剂改性>高温改性>超声波改性;当壳聚糖与活性炭的掺杂比例为1∶6时,最大吸附量达到67.1 mg/g,与未改性前的最大吸附量相比提高了116.2%。     

活性炭对单宁酸的吸附去除性能

三卤甲烷(THMs)是水中天然有机物在氯化消毒过程中产生的对人体有致癌作用的挥发性物质,腐殖酸是生成消毒副产物的主要前驱物。活性炭能够去除水中的多种有机污染物,其中对腐殖酸的去除性能可以通过单宁酸值来表征。通过间歇试验,研究了两种活性炭对单宁酸的吸附行为,探索其对单宁酸的吸附规律。结果表明308 K时,1#炭对单宁酸的饱和吸附量较大,为616.0 mg/g。升高温度有利于两种活性炭对单宁酸的吸附,表明吸附过程为吸热过程。此外,两种活性炭对单宁酸的吸附动力学可以用Largergren伪二级速率方程很好地拟合,吸附过程是双速过程。1#炭对单宁酸的吸附速率更快,比3#炭具有更高的单宁酸吸附性能。1#和3#炭对单宁酸的吸附活化能依次分别为17.5和3.9 kJ/mol,说明1#炭的反应速率随温度的升高增加得较快,符合Arrhenius的经验方程,吸附反应速率随温度升高而加快的规律,活性炭对单宁酸的吸附可认为是化学吸附。     

活性炭吸附处理染料废水的应用研究

以甲基橙溶液为模拟染料废水,系统考察了活性炭的吸附性能,计算得到了几个热力学参数。结果表明:活性炭对甲基橙的吸附是一个自发的、吸热的物理过程,符合二级反应速率方程所描述的规律和Langmuir吸附等温式。40℃下活性炭对甲基橙的饱和吸附量为105.1mg·g~(-1)。N_2气氛中热处理是活性炭的有效再生方法。     

活性炭吸附在环保中的应用

活性炭吸附已被广泛应用于三废处理中,简述了活性炭吸附的原理,比较了活性炭三级城市废水处理方法:物理化学法和粉末炭-活性污泥法的工艺过程及各自特点,并介绍了活性炭吸附在工业废液和废气处理中的应用。     

油茶果壳活性炭对苯酚的吸附动力学研究

以油茶果壳制备的活性炭为吸附剂,探讨了温度、苯酚初始浓度对油茶果壳活性炭吸附苯酚性能的影响,并用两种动力学模型进行了拟合。结果表明:油茶壳活性炭对苯酚的吸附是一个较为快速的过程,60 min就可接近吸附平衡。油茶壳活性炭对苯酚的吸附动力学过程可以用准一级与准二级模型进行很好的描述,相关系数达到0.96以上。