煤粉对选矿废水中乙硫氮的吸附特性研究

为探究煤粉吸附剂对选矿废水中有机污染物的吸附过程,利用煤粉作为吸附剂用于选矿废水中乙硫氮污染物的吸附。研究煤粉吸附剂自身物理化学性质特点,并通过配制乙硫氮污染物模拟废水,研究煤粉投加量、吸附时间等吸附条件对吸附过程的影响,重点研究煤粉吸附剂吸附乙硫氮污染物的吸附等温线、吸附速率控制过程等。结果表明煤粉吸附剂表面结构复杂,具有丰富的孔隙结构和含氧官能团,是一种天然吸附剂。煤粉投加量和吸附时间是影响吸附效果的重要因素,随着煤粉投加量增加,溶液中乙硫氮去除率先增加后趋于稳定,吸附量不断减少;随着吸附时间延长,乙硫氮去除率和吸附量开始时增加比较迅速,吸附时间达到30 min后,去除率和吸附量均趋于稳定。乙硫氮溶液初始浓度50 mg/L,煤粉投加量5 g/L,振荡吸附时间30 min条件下,乙硫氮去除率达86.53%,吸附量为8.65 mg/g。利用Langmuir和Freundlich等温吸附模型拟合煤粉对乙硫氮的吸附行为,Freundlich等温吸附模型更加符合该吸附过程,说明其吸附行为是以表层为主的多层吸附。利用准一级动力学方程、准二级动力学方程和颗粒内部扩散模型进行吸附动力学研究,结果表明该吸附过程更加符合准二级动力学模型,吸附速率的控制步骤同时包含外部液膜扩散、表面扩散以及颗粒内部扩散过程,但以表面扩散为主导作用。