全站搜索
活性炭对苯酚的吸附研究房平I,,邵瑞华I,,任娟3
作者:管理员    发布于:2017-11-27 09:03:14    文字:【】【】【

  炭素技术活性炭对苯酚的吸附研究房平I,2,邵瑞华I,2,任娟3(1.西安建筑科技大学环境与市政学院,陕西西安710055;2.西安工程大学环境与化学工程学院,陕西西安710048;3.西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安710048)衡时间为30min;佳pH值为6左右;苯酚初始浓度为10mg/L;投炭量为2025mg/L;苯酚的吸附率高达97.4;温度对苯酚吸附率的影响不明显。研究了活性炭对苯酚的吸附动力学特性,分别用伪一级动力学方程、伪二级动力学方程、修正伪一级动力学方程和颗粒内扩散模型进行拟合,对于不同浓度的苯酚废水都只有伪二级动力学方程拟合程度比较高,伪二级动力学方程更为真实地反映苯酚在活性炭上的吸附机理。

  含酚废水是一种污染范围大、危害性大的工业废水,这种废水不经过处理排放,会对人体、水体、鱼类以及农作物带来严重影响,随着钢铁、炼油、石化、塑料、合成纤维等工业的飞速发展,含酚废水的种类与数量日益增加,对水体污染形成巨大的威胁,这已成为国内外环境保护方面的一大重要问题。

  目前用于治理苯酚的技术有吸附技术、生物降解、光催化降解、fenton对比研究中,活性炭吸附技术在去除水体中的有机污基金项目:西安工程大学校管科研项目(2005XG07,2006XG16):房平男1975年出生,博士生,讲师,研究方向通讯作者:邵瑞华女1976年出生,山西省平遥县人,博士生,讲师,E-mail:染物方面已经得到了广泛认可,这种方法使用方便,经济实惠,能获得较高的吸附率,同时能去除嗅味,提高饮用水水质。活性炭尤其适合低浓度有机污染物的处理,这是由于活性炭具有发达的孔结构和巨大的比表面积。本文以苯酚模拟废水为。当苯酚初始浓度为20mgL1,温度分别为298,308,318K时,吸附时间t对吸附量q,的影响如所示。

  吸附速率反映了单位时间内吸附剂在液相中吸附量的大小,在吸附量与时间的曲线上,各点的斜率代表了瞬时的吸附速率。由可知:随着吸附时间的延长,吸附量首先急剧上升,然后缓慢上升至出现平台,瞬时吸附速率逐渐减小,活性炭对苯酚的平衡吸附量随着初始浓度的增大而增大,在同温度下,随着初始浓度的增加,吸附开始阶段吸附量增加较快,但达到平衡吸附量需要较长时间。由还可看出,活性炭对苯酚的吸附量高且吸附速度快,在不同的初始浓度条件下,达到吸附平衡的时间相差不大,约为30min.由可知,相同初始浓度时,随着温度变化苯酚平衡吸附量基本没有变化。由此可知:升温对苯酚的吸附没有影响。

  2.3.1吸附动力学模型拟合动力学参数表征化学反应速率和反应机理过程。为了较为全面研究活性炭对苯酚的吸附动力学特性,找到适合描述此吸附过程的动力学模型,分别用伪一级动力学方程、伪二级动力学方程、修正伪一级动力学方程和颗粒内扩散模型进行拟合。

  酚的吸附量,以下同;k1为伪一级吸附速率常数,2.3.2吸附活化能想气体常数。

  /T作图(这里k取伪二级吸附速率常数k2),如所示,由斜率可求得吸附过程的活化能Ea,计算得到苯酚的活化能为2.般来说,物理吸附所需的活化能较小,化学吸附所需的活化能通常大于83. ml-1,由此可知,苯酚在活性炭吸附上以物理吸附为主,作用力主要为范德华力。

  结语在研究活性炭吸附含苯酚废水的过程中,主要考察了投炭量、吸附温度、吸附时间、苯酚废水初始浓度及溶液pH值对苯酚吸附率的影响。对苯酚吸附的佳时间为30min,佳pH值为6左右;随着苯酚初始浓度的增加,吸附率也增加。当苯酚废水初始浓度大于10mgL-1时,吸附率增加不明显,吸附率高达到96.5左右。升温对苯酚的吸附没有影响。

  通过对活性炭吸附苯酚的动力学研究发现,对于不同浓度的苯酚废水都只有伪二级动力学方程拟合程度比较高。这说明伪二级模型包含吸附的所有过程,如外部液膜扩散、表面吸附和颗粒内部扩散等。能够更为真实地反映苯酚在活性炭上的吸附机理。

  通过动力学模型拟合得出吸附速率常数变化规律,伪一级吸附速率常数知,修正伪一级吸附速率常数私和颗粒内扩散速率常数kp均随着初始浓度的增加而增大,而伪二级吸附速率常数k2随着初始浓度的增加而减小。此外,温度对4个速率常数均无明显影响。

  由吸附活化能的计算结果可知,苯酚在活性炭吸附上以物理吸附为主,作用力主要为范德华力。

访问统计
51客服