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活性炭對(duì)染料廢水的吸附性能

來源：廣東冠森炭業(yè)科技有限公司q 更新時(shí)間：2021-05-20點(diǎn)擊：1177次
　　活性炭對(duì)染料廢水的吸附性能，由于染料廢水組成復(fù)雜
，難以生物降解
，色度和有機(jī)物含量高，水質(zhì)和水量變化大
，是難處理廢水中的一種。

　　脫色的基本方法有化學(xué)法
，生物法和物理法
。而物理法吸附具有吸附劑源廣，吸附效率高
，種類多
，方法簡便
，對(duì)環(huán)境友好
，并能選擇性地富集某些化合物等優(yōu)點(diǎn)。

　　當(dāng)前用于染料廢水處理的吸附劑主要有活性炭
，樹脂
，天然礦物及各種廢棄物等
。其表面及內(nèi)部有多個(gè)孔洞
，具有去除能力高、比表面積大
、對(duì)染料可選擇性去除等特點(diǎn)
，應(yīng)用范圍較廣。

　　該方法具有成本低
，效果快
，污染小等優(yōu)點(diǎn)，適合于小型企業(yè)染料廢水的處理
。但由于吸附法只在吸附劑上吸附染料
，不會(huì)破壞染料分子結(jié)構(gòu)，因此適合于染料廢水的預(yù)處理
。采用吸附法可以結(jié)合混凝法、氧化法
、電化學(xué)法等其它方法對(duì)染料廢水進(jìn)行綜合處理
，效果更佳。

　　研究表明
，活性炭對(duì)染料廢水的吸附性能受多種因素的影響
，包括活性炭的投加量、粒徑
、比表面積
、孔隙結(jié)構(gòu)以及染料濃度等染料廢水的吸附性能，以及時(shí)間
、溫度
、pH值等外部環(huán)境因素的影響
。對(duì)吸附影響因素的研究
，目前還停留在定性分析的層次上，如果能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)這些因素的吸附行為進(jìn)行定量表征
，找出主要影響因素
，則可以方便快捷地選擇吸附劑，達(dá)到較好的吸附效果
，提高活性炭的利用率。

　　對(duì)活性染料廢水進(jìn)行處理
，研究了活性炭材料
、物理形態(tài)、活性炭用量
、吸附溫度
、時(shí)間及pH值等因素對(duì)活性炭處理效果的影響
，并通過實(shí)驗(yàn)確定了最佳的處理工藝條件
，結(jié)果表明：活性炭處理效果較好;

　　活性炭對(duì)CODcr去除率的影響。

　　活性炭材料對(duì)CODcr去除率的影響
。

　　采用化學(xué)法處理染料廢水
，分別添加相同目數(shù)、質(zhì)量的椰殼
、果殼和木材顆?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">；钚蕴浚诔叵聹y定不同吸附時(shí)間CODcr去除率
，如圖1所示
。

　　利用活性炭處理染料廢水。

　　從圖1可以看出：椰殼顆?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">；钚蕴亢凸麣ゎw粒活性炭對(duì)含染料廢水中CODcr的去除率比木材顆?div id="jfovm50" class="index-wrap">；钚蕴扛叩枚?div id="jfovm50" class="index-wrap">。這些方法對(duì)椰殼中的CODcr去除率較高。其原因在于椰殼類的表面空隙大而疏松
，木材類的表面空隙結(jié)構(gòu)緊密
，果殼類的表面空隙比木材類稍大一些
，但空隙較淺，吸附力較弱
。

　　活性炭物理形態(tài)對(duì)CODcr去除效果的影響
。

　　研究了一種椰殼柱狀活性炭，直徑2mm×4mm
，是一種自制的柱狀活性炭，即將柱狀活性炭用離心研磨機(jī)粉碎
，再用篩子篩選出不同粒徑的顆粒狀活性炭
。將顆粒狀活性炭和柱狀活性炭分別投于染料廢水中20g，在常溫下進(jìn)行吸附
，測定不同吸附時(shí)間CODcr的去除效果
，見圖2。

　　利用活性炭處理染料廢水
。

　　從圖2中可以看出
，顆粒狀活性炭的脫除率是柱狀活性炭的1.2倍左右。粒狀活性炭的孔徑較小
，孔徑較大
，吸附CODcr的能力較大;柱狀活性炭的孔隙量有限，且接觸面積相對(duì)較小
，因此顆粒狀活性炭的CODcr去除效果優(yōu)于柱狀活性炭
。

　　顆粒尺寸對(duì)CODcr去除率的影響。

　　以顆粒粒徑分別為0.3mm
、0.09mm和0.074mm的10g活性炭在常溫下進(jìn)行吸附
，測定了不同吸附時(shí)間對(duì)CODcr的去除率，結(jié)果見圖3
。

　　利用活性炭處理染料廢水。

　　從圖3中可以看出：活性炭的粒徑為0.09mm時(shí)
，染液對(duì)CODcr的去除率在95%~98%之間
，而活性炭的粒徑為0.3mm時(shí)，去除率在80%~85%之間;活性炭的粒徑為0.074mm時(shí)
，去除率在87%~91%之間
。這說明活性炭顆粒尺寸并不越小越好，顆粒大小適中的活性炭對(duì)廢水的CODcr去除率較高
。

　　四是活性炭質(zhì)量對(duì)CODcr去除效果的影響。

　　將不同質(zhì)量的顆粒狀活性炭分別添加到染料廢水中
，在常溫下進(jìn)行吸附
，測定不同吸附時(shí)間對(duì)CODcr的去除率，結(jié)果見圖4
。

　　利用活性炭處理染料廢水
。

　　在圖4中可以看到：隨著活性炭投加量的增加，染料廢水中CODcr的去除率逐漸提高
。當(dāng)CODcr去除率在3g和6g之間時(shí)分別為47%和70%，在12g和12g之間時(shí)分別為85%和85%
，在6g和12g之間時(shí)分別為95%和95%
。CODcr的去除率隨添加活性炭的量的增加而增大，吸附時(shí)間也相應(yīng)延長
。添加量越大
，活性炭對(duì)CODcr的去除率越高。

　　活性炭對(duì)染料廢水脫色的影響
。

　　活性炭質(zhì)量對(duì)脫色性能的影響
。

　　以250mg/L的質(zhì)量濃度，pH=6.65的染料廢水處理后得到100mL
。用不同質(zhì)量的顆粒狀活性炭分別吸附于染料廢水中
，常溫吸附60min后測定脫色率，結(jié)果見圖5。

　　利用活性炭處理染料廢水
。

　　從圖5可以看出：隨著活性炭質(zhì)量的提高，染料廢水的脫色率呈先增大后降低的趨勢(shì)
。在質(zhì)量小于1.0g的活性炭中
，染料脫色率顯著增加，大于1.0g后
，脫色率隨質(zhì)量的提高而顯著降低
。這可能是因?yàn)殡S著活性炭質(zhì)量的提高，活性炭的比表面積變小
，從而影響染料廢水中染料分子的吸附。

　　溫度對(duì)脫色速率的影響
。

　　將1g活性炭添加到染料廢水中
，在不同溫度下吸附60min，測定脫色率
，結(jié)果見圖6
。

　　利用活性炭處理染料廢水。

　　從圖6可知：脫色率隨吸附溫度的升高而增大
，但在高于70℃時(shí)，脫色率呈逐漸降低趨勢(shì)
。當(dāng)溫度升高時(shí)，廢水中的染料可能會(huì)聚集
，從而降低活性炭的吸附
。

　　pH值對(duì)脫色效果的影響。

　　調(diào)整染料廢水的pH值
，加入1g活性炭
，吸附60min
，在70℃條件下測定脫色率
，結(jié)果見圖7。

　　利用活性炭處理染料廢水
。

　　從圖7中可以看出：在不同pH值條件下
，活性炭對(duì)染料廢水的脫色效果不明顯。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明
，活性炭吸附染料廢水是一個(gè)物理過程
，對(duì)染料廢水pH值變化不敏感。

　　吸附時(shí)間對(duì)脫色速率的影響
。

　　用1g活性炭處理染料廢水
，在70℃條件下測定了不同吸附時(shí)間的脫色速率，結(jié)果見圖8
。

　　利用活性炭處理染料廢水
。

　　從圖8可以看出，隨著吸附時(shí)間的增加
，脫色率在短時(shí)間內(nèi)明顯提高
，但隨后的提高效果不明顯
，并有適當(dāng)?shù)慕档?div id="m50uktp" class="box-center"> 。根?jù)多孔吸附的動(dòng)力學(xué)模型，在吸附初期
，染料分子迅速填充孔隙
，后期，由于擴(kuò)散阻力增大
，吸附速率變慢
。

　　第三
，結(jié)論
。

　　椰殼顆粒活性炭對(duì)活性染料廢水中CODcr的去除率較高
，顆?div id="d48novz" class="flower left">
；钚蕴繉?duì)活性染料廢水中CODcr的去除率比柱狀活性炭高得多;當(dāng)活性炭的粒徑為0.09mm時(shí)，對(duì)活性染料廢水CODcr的去除效果較好
，但活性炭的粒徑并不是越小越好
，粒徑適中的活性炭對(duì)活性染料廢水CODcr的去除效果更好;而在質(zhì)量為15g時(shí)
，CODcr的去除效果更好
。

　　溫度為70℃，吸附時(shí)間為20min時(shí)
，當(dāng)活性炭質(zhì)量達(dá)到1.0g左右時(shí)
，對(duì)活性染料廢水的脫色率較高;pH變化對(duì)活性炭提高活性染料廢水的脫色效果不明顯。

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