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活性炭对废水中去除磷的用途
文章作者:bet356下载网络部 更新时间:2021-2-25 16:29:28

  活性炭对废水中去除磷的用途

  随着工业的(de)快速发展(zhan),农业的(de)集中(zhong)化(hua)(hua)生(sheng)(sheng)产(chan)导致废水(shui)(shui)的(de)排放增加(jia),富营(ying)养化(hua)(hua)已显示出对水(shui)(shui)生(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)态系统的(de)严重威胁。磷(lin)(lin)(P)和氮(N)在(zai)较(jiao)小(xiao)的(de)程度上(shang),是植物生(sheng)(sheng)长重要(yao)的(de)营(ying)养物质,如(ru)果浓(nong)度过大可能会导致水(shui)(shui)体(ti)富营(ying)养化(hua)(hua)。因此,必须选择一种自(zi)然友好且在(zai)除磷(lin)(lin)方(fang)面具有(you)良好效率的(de)方(fang)法。活性炭(tan)是用来去除宽范围的(de)水(shui)(shui)溶液(ye)中(zhong)污染物优秀吸(xi)附(fu)(fu)剂,拥(yong)有(you)高(gao)的(de)比(bi)表面积和吸(xi)附(fu)(fu)能力,高(gao)的(de)内部微孔,丰富的(de)官(guan)能团,并且成本还低。

  与其他方法相比活性炭应用的重要性

  关(guan)于(yu)(yu)从废水(shui)(shui),水(shui)(shui)溶液,污(wu)水(shui)(shui)污(wu)泥和肥料中除(chu)去磷(lin)(lin)有很(hen)多方法。通(tong)常,磷(lin)(lin)去除(chu)方法的(de)(de)选择很(hen)大(da)程度上取决于(yu)(yu)废水(shui)(shui)的(de)(de)特性,方法的(de)(de)选择对产生(sheng)的(de)(de)产物(wu)(wu)和磷(lin)(lin)去除(chu)效(xiao)率有很(hen)大(da)的(de)(de)影(ying)响(xiang)。大(da)部(bu)分(fen)是采(cai)用(yong)生(sheng)物(wu)(wu),化(hua)(hua)学和物(wu)(wu)理方法从废水(shui)(shui)中去除(chu)磷(lin)(lin)。吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)技术的(de)(de)使用(yong)非(fei)常有吸(xi)(xi)(xi)(xi)引力且有效(xiao),因(yin)为它(ta)效(xiao)率高且不(bu)会产生(sheng)污(wu)泥。用(yong)于(yu)(yu)除(chu)磷(lin)(lin)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)剂(ji)包括:粘(zhan)土矿物(wu)(wu),沸(fei)石(shi)(shi),氧化(hua)(hua)铝,石(shi)(shi)灰石(shi)(shi),生(sheng)物(wu)(wu)炭(tan)(tan)和活性炭(tan)(tan)。这种方法存在(zai)各种工况下,可能会影(ying)响(xiang)其(qi)使用(yong)。与化(hua)(hua)学和生(sheng)物(wu)(wu)方法相比,图(tu)1是活性炭(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)的(de)(de)应用(yong)优势,吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)法作为一种物(wu)(wu)理方法因(yin)其(qi)成(cheng)本(ben)低(di),操作简单,效(xiao)率高和吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)率高而受到了广泛(fan)关(guan)注,尤(you)其(qi)是在(zai)低(di)磷(lin)(lin)水(shui)(shui)平(ping)情况下。

  图(tu)1:与其(qi)他除磷(lin)方(fang)法相比(bi),活性炭应用的(de)优势。

  影响活性炭对磷的吸附的一些因素

  活性炭的表面积:通常,随着热解温度的升高,活性炭的孔结构会发展,结果其比表面积也会增加。活性炭去除磷通常是通过吸附过程完成的,生物炭表面积的发展改善了磷从溶液到吸附剂表面的转移。

  金属氧化物的影响:有些活性炭包含多种金属氧化物,包括铁,铝,钙,镁等。金属氧化物的存在会增加活性炭对磷的吸附。水溶液中的磷酸盐与这些金属氧化物通过弱的氢键形成沉淀。磷酸盐还可能通过化学反应和牢固的化学键与这些金属氧化物反应而沉淀。由不同类型的活性炭的各种研究已经调查磷的吸附和的结果表明,具有较高的钙和镁含量生物炭具有高磷吸着。由于羟基官能团密度的增加,复合活性炭对磷的吸收增加。因此,在制备活性炭之前,先进行具有增加的金属阳离子浓度的化学预处理。

  活性炭中的磷吸附热力学及其机理

  活性(xing)炭(tan)具有特殊的理化(hua)特性(xing),如高比表面积(ji),高孔隙(xi)率等,可从废(fei)水中回(hui)收(shou)磷。因(yin)此,重要的是研(yan)究吸附机(ji)理,动力(li)学(xue)模型和热(re)力(li)学(xue),以认识活性(xing)炭(tan)中吸附过(guo)程的性(xing)质。

  动(dong)力学(xue)模(mo)型(xing)类型(xing),包括伪一(yi)级,伪二级和颗粒内扩散模(mo)型(xing),可(ke)提供有(you)关(guan)活性炭中磷吸(xi)附机理(li)的见解。一(yi)些研究表明,假一(yi)阶是最好的模(mo)型(xing)言(yan)下之意磷个物理(li)吸(xi)附。热(re)解温(wen)度是已知改善磷吸(xi)附的因素。在(zai)(zai)(zai)高(gao)温(wen)热(re)解下,电(dian)势,总体积,比表面积和pH增加。在(zai)(zai)(zai)高(gao)热(re)解温(wen)度下可(ke)以获得(de)最大的磷吸(xi)附量。在(zai)(zai)(zai)几(ji)种温(wen)度和活性炭原(yuan)料类型(xing)上,模(mo)型(xing)的行为有(you)所不(bu)同。

  通常,磷(lin)(lin)的吸附(fu)(fu)过程是(shi)活性(xing)炭中的吸热反应。等温线包括Freundlich,Langmuir和(he)(he)Langmuir-Freundlich能够预测废(fei)水中活性(xing)炭对磷(lin)(lin)的吸附(fu)(fu)。在(zai)这些(xie)条件下(xia),Langmuir通常更适合实验数据。图(tu)2总结(jie)了磷(lin)(lin)在(zai)活性(xing)炭表面(mian)上(shang)吸附(fu)(fu)的各种机理(li)。一(yi)些(xie)机制(zhi)(zhi)以高亲和(he)(he)力和(he)(he)强度(du)(例(li)如(ru),配体交换和(he)(he)内球(qiu)双齿)将磷(lin)(lin)固(gu)定(ding)在(zai)其表面(mian)上(shang),而另一(yi)些(xie)机制(zhi)(zhi)以较低(di)的强度(du)(例(li)如(ru),外球(qiu)络(luo)合和(he)(he)静(jing)电(dian)吸引)固(gu)定(ding)在(zai)磷(lin)(lin)表面(mian),从而降低(di)了除磷(lin)(lin)效率(lv)。

  图2:磷吸附到活性(xing)炭(tan)表面的(de)潜在(zai)机(ji)理(li)。

  活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)对(dui)废(fei)(fei)水(shui)(shui)中去除(chu)磷(lin)的(de)用途,活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)可用于(yu)(yu)从水(shui)(shui)溶(rong)液和(he)(he)废(fei)(fei)水(shui)(shui)中去除(chu)磷(lin),吸(xi)(xi)(xi)附能力受到活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)物理(li)和(he)(he)化(hua)学性(xing)质,预处理(li)方法和(he)(he)热解条件。由(you)于(yu)(yu)其(qi)作为物理(li)吸(xi)(xi)(xi)附剂的(de)高孔隙(xi)空间,活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)在不同的(de)磷(lin)浓度水(shui)(shui)平下(xia)显示出高效(xiao)率。磷(lin)的(de)吸(xi)(xi)(xi)附通(tong)常取决于(yu)(yu)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表面(mian)上(shang)可用的(de)金​​属(shu)阳离子的(de)数量(liang)和(he)(he)类(lei)型(xing),因为活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)对(dui)磷(lin)吸(xi)(xi)(xi)附的(de)主要(yao)机理(li)通(tong)常是通(tong)过(guo)化(hua)学沉淀。增加活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)附能力的(de)一种方法是通(tong)过(guo)各种方法改性(xing)吸(xi)(xi)(xi)附剂,所(suo)以(yi)经过(guo)多(duo)方面(mian)测试(shi)发现活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)可以(yi)去除(chu)废(fei)(fei)水(shui)(shui)中的(de)磷(lin)并且效(xiao)果比较好(hao)。

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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