高锰酸钾改性颗粒活性炭处理苯酚废水的试验研究

论文摘要

随着水体有机污染的不断加剧,对有机污染物的有效去除一直是业内研究的热点和难点问题。活性炭在有机污染物的去除方面广为使用,但常常存在吸附率低等问题。因此,如何提高活性炭的吸附除污染效率,节省投加量,是活性炭进一步使用中需要重点解决的问题。活性炭的表面性质决定了其对有机物的吸附能力。通过对活性炭的改性处理,可以在一定程度上改变其表面微观结构,增强其吸附能力。本文主要以苯酚为代表性有机物,通过实验室静态吸附对比实验,研究高锰酸钾改性处理对活性炭除污染效果的促进作用。实验结果表明,活性炭经高锰酸钾改性后,活性炭对苯酚的吸附能力明显提高,去除率可提高20%以上。高锰酸钾对活性炭的改性处理在很大程度上改变了活性炭的吸附容量,但并不改变活性炭的吸附性质。对比实验结果表明同普通活性炭一样,吸附时间、温度、颗粒活性炭用量、苯酚废水初始浓度、pH值等因素均能影响改性处理后的颗粒活性炭对苯酚的吸附效果,且影响规律与未改性处理活性炭结果类同。但高锰酸钾改性处理后,活性炭的吸附容量明显增强,在相同条件下达到相同吸附能力时,改性后的活性炭用量比普通未改性活性炭用量明显减小,在一定程度上降低经济费用。高锰酸钾对活性炭的作用程度受二者反应中的投加量和二者作用时间影响。在研究范围内,改性活性炭的除污染效率随着高锰酸钾投加量的增加而增加,当高锰酸钾的投加量增加到一定程度时去除率达到一个峰值,继续增加投加量苯酚的去除率反而下降。在相同的情况下,高锰酸钾与活性炭的作用时间越长,处理后的活性炭对苯酚的去除效率越高,但在二者作用时间达到90min后,反应时间的影响程度相对缓慢。Langmuir型和Freundlich型吸附等温线的比较表明,活性炭对苯酚的吸附更符合Langmuir型吸附。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 苯酚及其危害
• 1.1.1 苯酚的性质
• 1.1.2 苯酚的污染来源
• 1.1.3 苯酚的危害
• 1.1.4 苯酚的国家排放标准
• 1.1.5 苯酚的常用处理方法
• 1.2 活性炭的性质、应用及再生
• 1.2.1 活性炭的性质
• 1.2.2 活性炭应用
• 1.2.3 活性炭再生
• 1.3 高锰酸钾的性质
• 1.4 吸附理论
• 1.4.1 吸附类型
• 1.4.2 吸附平衡和吸附等温线
• 1.5 苯酚的测定方法
• 1.5.1 蒸馏后4-氨基安替比林分光光度法
• 1.5.2 液相色谱法
• 1.5.3 气相色谱法
• 1.5.4 紫外-可见分光光度法
• 1.6 活性炭的改性方法
• 1.6.1 高温处理技术
• 1.6.2 添加活化剂技术
• 1.6.3 表面氧化技术
• 1.7 研究内容和意义
• 第2章 实验仪器与分析方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验仪器
• 2.3 分析方法与实验原理
• 第3章 实验部分
• 3.1 颗粒活性炭预处理
• 3.2 苯酚模拟废水的配制
• 3.3 仪器精密度实验
• 3.4 苯酚标准曲线制定
• 3.5 活性炭吸附苯酚实验方法
• 第4章 静态吸附实验及结果讨论
• 4.1 吸附平衡时间的确定
• 4.2 温度对吸附效果的影响
• 4.3 活性炭用量对吸附效果的影响
• 4.4 苯酚初始浓度对吸附效果的影响
• 4.5 pH与处理效果的关系
• 4.6 高锰酸钾用量对活性炭的改性效果分析
• 4.7 高锰酸钾改性时间对活性炭吸附效果的影响
• 4.8 颗粒活性炭对苯酚的吸附等温线
• 4.8.1 温度为20℃时的吸附等温线拟合对比
• 4.8.2 温度为25℃时的吸附等温线拟合对比
• 4.8.3 温度为30℃时的吸附等温线拟合对比
• 4.9 小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 附录A 各类废水中苯酚含量
• 致谢