疏水性分子篩對焦化廢水生物處理尾水的吸附過程解析

摘要: 采用表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)為(wei)模(mo)(mo)(mo)板劑(ji)(ji)常(chang)溫(wen)一步合(he)成疏(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)介(jie)(jie)孔分(fen)(fen)(fen)子(zi)篩(MCM-41-dry)和(he)(he)(he)通(tong)過煅燒去(qu)除模(mo)(mo)(mo)板劑(ji)(ji)得到親水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)介(jie)(jie)孔材料(MCM-41-cal). 分(fen)(fen)(fen)別(bie)以制備的(de)(de)(de)兩種(zhong)分(fen)(fen)(fen)子(zi)篩作為(wei)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)(ji)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)焦化(hua)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)生物(wu)(wu)出水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中COD 和(he)(he)(he)TOC 組(zu)分(fen)(fen)(fen),考(kao)察吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)(ji)濃(nong)度、pH 值等對(dui)(dui)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)過程(cheng)的(de)(de)(de)影響,并對(dui)(dui)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)過程(cheng)進行動力學擬(ni)合(he). 結果表明(ming),MCM-41-dry 的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)效(xiao)果遠遠強于(yu)MCM-41-cal,歸(gui)因(yin)于(yu)含有模(mo)(mo)(mo)板劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)材料表面(mian)具有較強的(de)(de)(de)疏(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)及含有高吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)容(rong)量(liang)的(de)(de)(de)季銨(an)基團. 在25 ℃、吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)(ji)濃(nong)度為(wei)2 g·L -1 時,MCM-41-dry 對(dui)(dui)焦化(hua)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中COD 和(he)(he)(he)TOC 的(de)(de)(de)去(qu)除率分(fen)(fen)(fen)別(bie)達53% 和(he)(he)(he)66%,吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)量(liang)分(fen)(fen)(fen)別(bie)為(wei)64mg·g -1 和(he)(he)(he)17 mg·g -1 . 擬(ni)二級(ji)動力學模(mo)(mo)(mo)型能(neng)(neng)(neng)夠(gou)真實反映整個吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)過程(cheng). 水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)樣吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)前后(hou)的(de)(de)(de)GC/ MS 數據(ju)表明(ming),焦化(hua)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)生物(wu)(wu)出水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中殘留了長鏈烷(wan)烴、鹵代物(wu)(wu)、多環芳烴等難降解有機(ji)物(wu)(wu),經MCM-41-dry 吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)后(hou),各種(zhong)物(wu)(wu)質濃(nong)度均得到降低,MCM-41-dry 尤其(qi)(qi)對(dui)(dui)疏(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)烷(wan)烴類有較好的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)效(xiao)果,表明(ming)該(gai)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)(ji)能(neng)(neng)(neng)夠(gou)優(you)先(xian)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)疏(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)物(wu)(wu)質. 此(ci)外,吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)(ji)對(dui)(dui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)具有一定的(de)(de)(de)潤(run)濕性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng),能(neng)(neng)(neng)與廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)充分(fen)(fen)(fen)接觸,從而利于(yu)其(qi)(qi)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)污染(ran)物(wu)(wu),這使其(qi)(qi)用于(yu)實際廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)處理成為(wei)可能(neng)(neng)(neng).

采用(yong)表(biao)面活性(xing)劑(ji)為(wei)模板(ban)劑(ji)常溫一步合(he)成疏水(shui)(shui)(shui)性(xing)介孔(kong)分(fen)(fen)子(zi)篩(shai)(MCM-41-dry)和通過煅燒去除(chu)模板(ban)劑(ji)得(de)(de)到(dao)親水(shui)(shui)(shui)性(xing)介孔(kong)材料(MCM-41-cal). 分(fen)(fen)別以(yi)制備的(de)(de)(de)兩種(zhong)分(fen)(fen)子(zi)篩(shai)作為(wei)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)焦化(hua)(hua)廢水(shui)(shui)(shui)生物(wu)出(chu)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)COD 和TOC 組分(fen)(fen),考察(cha)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)濃(nong)度(du)、pH 值等對吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)過程的(de)(de)(de)影響,并(bing)對吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)過程進(jin)行動(dong)力學擬(ni)合(he). 結果(guo)(guo)表(biao)明,MCM-41-dry 的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)效(xiao)果(guo)(guo)遠遠強于(yu)MCM-41-cal,歸因于(yu)含有(you)(you)模板(ban)劑(ji)的(de)(de)(de)材料表(biao)面具有(you)(you)較(jiao)強的(de)(de)(de)疏水(shui)(shui)(shui)性(xing)及(ji)含有(you)(you)高吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)容量(liang)(liang)的(de)(de)(de)季(ji)銨基(ji)團. 在(zai)25 ℃、吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)濃(nong)度(du)為(wei)2 g·L -1 時(shi),MCM-41-dry 對焦化(hua)(hua)廢水(shui)(shui)(shui)中(zhong)COD 和TOC 的(de)(de)(de)去除(chu)率分(fen)(fen)別達53% 和66%,吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)量(liang)(liang)分(fen)(fen)別為(wei)64mg·g -1 和17 mg·g -1 . 擬(ni)二級(ji)動(dong)力學模型(xing)能(neng)夠真實反映整個(ge)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)過程. 水(shui)(shui)(shui)樣吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)前后(hou)的(de)(de)(de)GC/ MS 數據表(biao)明,焦化(hua)(hua)廢水(shui)(shui)(shui)生物(wu)出(chu)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)殘留了長鏈烷烴(jing)、鹵代物(wu)、多環芳烴(jing)等難降解(jie)有(you)(you)機物(wu),經MCM-41-dry 吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)后(hou),各種(zhong)物(wu)質濃(nong)度(du)均得(de)(de)到(dao)降低(di),MCM-41-dry 尤其(qi)對疏水(shui)(shui)(shui)性(xing)烷烴(jing)類(lei)有(you)(you)較(jiao)好(hao)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)效(xiao)果(guo)(guo),表(biao)明該吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)能(neng)夠優先吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)疏水(shui)(shui)(shui)性(xing)物(wu)質. 此外,吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)對水(shui)(shui)(shui)具有(you)(you)一定的(de)(de)(de)潤濕性(xing)能(neng),能(neng)與(yu)廢水(shui)(shui)(shui)充分(fen)(fen)接觸,從而利于(yu)其(qi)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)污染物(wu),這使其(qi)用(yong)于(yu)實際廢水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)處理成為(wei)可(ke)能(neng).

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