活性焦對水中汞的吸附性能
摘要:采用活性焦(jiao)作(zuo)為(wei)吸附(fu)(fu)劑,通過(guo)靜態吸附(fu)(fu)實(shi)驗,研究了活性焦(jiao)對水中汞的(de)吸附(fu)(fu)特性,并初步探討了其吸附(fu)(fu)機(ji)理。活性焦(jiao)對汞的(de)吸附(fu)(fu)可用擬二級動力(li)學模(mo)型描述;在pH為(wei)5時(shi)能達到對Hg(Ⅱ)的(de)最大(da)吸附(fu)(fu)容(rong)量,在不同(tong)離子強度下均能保證對Hg(Ⅱ)有較高的(de)去除率;據Langmuir吸附(fu)(fu)等溫線模(mo)型計(ji)算出活性焦(jiao)對Hg(Ⅱ)的(de)飽和吸附(fu)(fu)容(rong)量可達412.1mg/g。
結(jie)合紅(hong)外(wai)光譜、Zeta電(dian)位(wei)測試(shi)的(de)結(jie)果,可(ke)推測活性(xing)焦對Hg的(de)吸附過程(cheng)是(shi)物理(li)吸附和(he)化學吸附綜合作(zuo)用的(de)結(jie)果。活性(xing)焦是(shi)一種成本低、效果顯著(zhu)且穩定(ding)的(de)吸附劑,有望(wang)在(zai)含汞廢(fei)水處理(li)中(zhong)發揮重要作(zuo)用。
人(ren)們普遍認為,汞是毒性最大的重(zhong)金屬之(zhi)一(yi),研究(jiu)表(biao)明,汞可對(dui)中(zhong)樞神經系統、肺、腎和染色體(ti)造成永久性傷害(hai)。汞的來源可分為天(tian)然(ran)源和人(ren)工源,其(qi)中(zhong)人(ren)工源主要來自氯代烷(wan)烴、紙漿、化肥等工業的廢棄物。而在眾多(duo)除汞方法(fa)中(zhong),吸附(fu)(fu)法(fa)兼具適(shi)用性和經濟性。活性炭因為具有很高的比表(biao)面積(ji),經常用作吸附(fu)(fu)劑(ji)處理水(shui)中(zhong)的重(zhong)金屬。
目(mu)前(qian)活(huo)性(xing)炭已有很成熟(shu)的(de)商業化應用,但是還是存在著(zhu)價格過高的(de)問(wen)題(ti),因此尋求一種來源更廣和性(xing)能更好的(de)吸附劑就(jiu)顯得尤為必要。
活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)焦是以褐煤為(wei)主要原(yuan)料研(yan)制出的(de)(de)(de)一種(zhong)外觀為(wei)暗黑(hei)色(se)的(de)(de)(de)多(duo)孔(kong)含碳物質,是沒有(you)得到充分干餾或(huo)活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)的(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭類吸(xi)附劑(ji)。與活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭相比(bi),活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)焦的(de)(de)(de)機械(xie)強(qiang)度更(geng)(geng)高,更(geng)(geng)耐受(shou)循環和裝卸過(guo)程,而且其成(cheng)本與活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭相比(bi)大幅(fu)度降低(di),因此(ci)引起了(le)研(yan)究人員的(de)(de)(de)廣泛興趣。活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)焦的(de)(de)(de)比(bi)表面積要低(di)于活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)炭,其孔(kong)結構主要是由大孔(kong)和介孔(kong)組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de),微孔(kong)的(de)(de)(de)比(bi)例相對(dui)少一些,更(geng)(geng)有(you)利于溶液相在(zai)吸(xi)附劑(ji)內(nei)部的(de)(de)(de)遷移和擴(kuo)散。活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)焦對(dui)較多(duo)污染物具有(you)很好的(de)(de)(de)吸(xi)附效果,已經廣泛應(ying)用(yong)于工業(ye)廢氣處理(li)中(zhong),在(zai)污水(shui)處理(li)中(zhong)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)也(ye)逐漸引起人們的(de)(de)(de)重視。
本(ben)文旨在研究活性焦(jiao)吸附(fu)去(qu)除廢水中的(de)汞的(de)效果和機理,以期為水中汞的(de)去(qu)除提供技術參考。
1材料與方法
1.1實驗(yan)材料(liao)
試劑:活性焦從(cong)國家電力科學院(yuan)獲得,活性焦經100目篩(shai)分(fen),并(bing)于(yu)0.01mol/LHNO3中(zhong)振蕩72h后用去離子水洗(xi)至PH中(zhong)性,80°C下烘干15h,于(yu)干燥(zao)器中(zhong)保存備用。
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