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活性炭吸附锌离子的效率
文章作者:bet356下载网络部 更新时间:2020-9-22 16:32:18

  活性炭吸附锌离子的效率

  从各种工(gong)业(ye)来源(yuan)产生的(de)(de)废水(shui)对环(huan)境很重要,稍(shao)有一些处(chu)理(li)不当都会产生很大的(de)(de)危害(hai)。铜离子(zi),钠(na)离子(zi),锌离子(zi)和(he)铂(bo)离子(zi)等重金属(shu)(shu)阳离子(zi)是许多(duo)工(gong)业(ye)废水(shui)中(zhong)(zhong)常见的(de)(de)金属(shu)(shu)。活性炭(tan)(tan)是广(guang)泛用(yong)(yong)于金属(shu)(shu)去(qu)除的(de)(de)吸附(fu)剂(ji),因为活性炭(tan)(tan)的(de)(de)多(duo)孔(kong)结构和(he)化(hua)学惰(duo)性,相对其他精细吸附(fu)剂(ji)活性炭(tan)(tan)可以在多(duo)种工(gong)业(ye)中(zhong)(zhong)使用(yong)(yong)。这(zhei)次我们测试在合成废水(shui)中(zhong)(zhong)使用(yong)(yong)活性炭(tan)(tan)吸附(fu)锌离子(zi)的(de)(de)效率(lv)。

  活性炭吸附锌离子的测试流程

  通(tong)过(guo)(guo)将硝酸锌(xin)溶(rong)(rong)解在蒸馏水(shui)中(zhong)(zhong)来制(zhi)备不同的(de)锌(xin)浓(nong)度(du)(du)(du)的(de)水(shui)溶(rong)(rong)液(20–150ppm)。使用(yong)原子(zi)(zi)吸收光(guang)谱(pu)仪(yi),配备石墨炉(lu),氘灯作(zuo)为背景校(xiao)正系(xi)统(tong),确(que)定实际的(de)初(chu)始(shi)和(he)最终(zhong)锌(xin)(II)离(li)子(zi)(zi)浓(nong)度(du)(du)(du)。通(tong)过(guo)(guo)原子(zi)(zi)吸收光(guang)谱(pu)仪(yi)的(de)吸收光(guang)测量气相原子(zi)(zi)的(de)浓(nong)度(du)(du)(du)。在100ml试剂底部(bu)中(zhong)(zhong)取50mL已知实际浓(nong)度(du)(du)(du)和(he)活性炭(tan)用(yong)量的(de)锌(xin)水(shui)溶(rong)(rong)液,并在摇(yao)床中(zhong)(zhong)以(yi)220rpm搅拌溶(rong)(rong)液混(hun)合物(wu)。在室温(wen)条件下(xia),分批研究(jiu)了接(jie)触时间2-10小时,锌(xin)溶(rong)(rong)液初(chu)始(shi)浓(nong)度(du)(du)(du)20-150ppm的(de)影响。完全处理后,用(yong)滤纸过(guo)(guo)滤用(yong)过(guo)(guo)的(de)活性炭(tan)。锌(xin)(II)离(li)子(zi)(zi)的(de)去除百分率可通(tong)过(guo)(guo)以(yi)下(xia)公(gong)式(shi)计算:去除率%=(C0-Ce)C0𝑥100其(qi)中(zhong)(zhong)C0和(he)Ce分别(bie)为初(chu)始(shi)和(he)平(ping)衡的(de)锌(xin)离(li)子(zi)(zi)浓(nong)度(du)(du)(du)(mg/L)。

  活性炭的元素组成

  将炭(tan)(tan)化(hua)生物质与氯化(hua)钠(na)分(fen)别以1:0、1:1和(he)1:2的(de)比例混合,通(tong)过(guo)化(hua)学(xue)活(huo)化(hua)来制备活(huo)性炭(tan)(tan),接着通(tong)过(guo)SEM-EDS和(he)XRF分(fen)析(xi)来确(que)定活(huo)性炭(tan)(tan)的(de)形态(tai)(图1),表明活(huo)性炭(tan)(tan)1:0具(ju)有多孔表面,但是(shi)在(zai)用(yong)氯化(hua)钠(na)活(huo)化(hua)后,检测(ce)到(dao)高度光(guang)滑的(de)织构。活(huo)性炭(tan)(tan)的(de)元(yuan)素组成通(tong)过(guo)SEMEDS和(he)XRF评(ping)估,选择了三个典型点来检查元(yuan)素分(fen)析(xi)。显然(ran),活(huo)性炭(tan)(tan)1:0主要由碳(C)和(he)氧(O)组成,其中C元(yuan)素的(de)含(han)量为78.84wt%。至(zhi)79.65wt%。O元(yuan)素的(de)含(han)量为20.35wt%至(zhi)21.16wt%。在(zai)活(huo)性炭(tan)(tan)上活(huo)化(hua)了不同的(de)氯化(hua)钠(na)后,更换(huan)了元(yuan)素。

  图1:(a)活性(xing)炭1:0(b)活性(xing)炭1:1和(c)活性(xing)炭1:2的代表性(xing)SEM图像。

  活性炭对锌离子的吸附

  活(huo)性炭(tan)1:2与初(chu)始锌(xin)(xin)(xin)离(li)子浓(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)(20–150ppm)对2小时接触(chu)时间和0.5g活(huo)性炭(tan)用量(liang)的(de)(de)影响。实(shi)际浓(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)通(tong)过(guo)AAS技术(shu)测量(liang)。随着锌(xin)(xin)(xin)浓(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)从(cong)20ppm增(zeng)(zeng)加到(dao)150ppm,基(ji)于(yu)活(huo)性炭(tan)的(de)(de)锌(xin)(xin)(xin)离(li)子吸附(fu)(fu)容量(liang)从(cong)38.42%增(zeng)(zeng)加到(dao)40.26%。该(gai)结果可归因(yin)于(yu)较(jiao)(jiao)高的(de)(de)初(chu)始锌(xin)(xin)(xin)离(li)子浓(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du),通(tong)过(guo)使(shi)用高浓(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)锌(xin)(xin)(xin)溶液可提(ti)供较(jiao)(jiao)高的(de)(de)驱(qu)动力,以克服吸附(fu)(fu)相上的(de)(de)传(chuan)质阻力。之后,锌(xin)(xin)(xin)离(li)子的(de)(de)吸附(fu)(fu)逐渐(jian)减少。因(yin)此,选择65ppm的(de)(de)锌(xin)(xin)(xin)浓(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)用于(yu)进(jin)一步研(yan)究。

  接触时间(jian)和吸(xi)附百(bai)分比之(zhi)间(jian)的(de)(de)关系如图2所示。在该实验中,锌(xin)离(li)(li)子溶液为65ppm,活(huo)性炭用量为0.5g,并(bing)在摇床中以220rpm的(de)(de)速度进行搅拌(ban)。接触时间(jian)2-10小时,对锌(xin)离(li)(li)子的(de)(de)吸(xi)附增加(40.26-70%)。

  图(tu)2:锌离子的接触(chu)时间对活(huo)性炭吸附的影响。

  以不同(tong)的(de)(de)比例浸渍氯化钠(na)制(zhi)备(bei)的(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan),由于其对锌(xin)(xin)(xin)的(de)(de)高去除能(neng)力,是从合(he)成废水中(zhong)去除锌(xin)(xin)(xin)离子(zi)的(de)(de)替代吸(xi)附剂。在(zai)测试环境中(zhong)锌(xin)(xin)(xin)离子(zi)的(de)(de)吸(xi)附过程的(de)(de)合(he)适条(tiao)件(jian)是初始锌(xin)(xin)(xin)浓度为(wei)65ppm,接触时间为(wei)10小时以及活(huo)性(xing)炭(tan)量为(wei)5g。在(zai)这些条(tiao)件(jian)下(xia),锌(xin)(xin)(xin)离子(zi)的(de)(de)去除率能(neng)达到70%远高于其他吸(xi)附剂。

文章标签:椰壳活性炭,果壳活性炭,煤质活性炭,木质活性炭,蜂窝活性炭,净水活性炭.

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