農(nóng)業(yè)秸稈活性炭改性及處理含汞廢水的研究.pdf

1、含汞廢水是很多工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程排放的一類重金屬?gòu)U水，其危害早已被人們所認(rèn)識(shí)，并開(kāi)發(fā)出多種物理、化學(xué)和生物處理方法。然而，現(xiàn)有的方法由于存在許多弊端而制約了廣泛的工程應(yīng)用，含汞廢水仍然是目前環(huán)境的重要汞污染源之一。隨著國(guó)際、國(guó)內(nèi)對(duì)環(huán)境汞排放標(biāo)準(zhǔn)限值的進(jìn)一步收嚴(yán)，大量的含汞廢水處理越來(lái)越需要開(kāi)發(fā)高效、低耗、低成本的處理材料、處理工藝和技術(shù)，確保含汞廢水的達(dá)標(biāo)排放。本文以農(nóng)業(yè)作物秸稈制備的秸稈活性炭為材料，通過(guò)改性，研究改性活性炭對(duì)溶液中汞的吸附

2、特性、吸附機(jī)制及影響因素，探索改性活性炭處理含汞廢水的工藝參數(shù)，為開(kāi)發(fā)出低成本、高效、環(huán)境友好的汞吸附材料提供科學(xué)依據(jù)。研究的結(jié)果表明:
　　1.改性條件影響活性炭的吸附性能。在600℃、800℃和1000℃的溫度條件下制得的改性活性炭對(duì)Hg(Ⅱ)的吸附率有明顯差異，溫度條件為1000℃得到的改性活性炭效果最好。摻硫改性后，活性炭的含硫基團(tuán)增加，顯著改善活性炭對(duì)Hg(Ⅱ)的吸附能力，但不同碳硫質(zhì)量比對(duì)改性活性炭的吸附性能影響明顯，

3、以碳硫比為1∶3制得的改性活性炭的效果最優(yōu)。改性前活性炭的粒徑大小也顯著影響改性后的吸附性能，但吸附性能隨粒徑大小的變化沒(méi)有趨勢(shì)，以中等粒徑(150μ m)得到的改性活性炭表現(xiàn)最好。改性時(shí)間對(duì)改性活性炭的吸附性能沒(méi)有明顯影響。
　　2.與未改性活性炭相比，改性活性炭顯著地提高了對(duì)溶液中Hg(Ⅱ)的去除率，其吸附性能與溶液pH、初始濃度、吸附劑用量有關(guān)。改性活性炭受溶液的pH影響范圍較未改性活性炭小，pH值在4左右，改性活性炭對(duì)Hg

4、(Ⅱ)的去除率達(dá)到最大，而未改性活性炭的去除率隨pH增加而增加。初始Hg(Ⅱ)濃度影響到吸附劑的去除率，相同初始濃度下，改性活性炭對(duì)Hg(Ⅱ)的去除率遠(yuǎn)大于未改性活性炭。Hg(Ⅱ)的去除率隨活性炭用量增加而增加，但吸附量隨用量增加而減少，在初始Hg(Ⅱ)濃度為30mg/L條件下，活性炭用量為3.0g/L時(shí)，改性活性炭對(duì)Hg(Ⅱ)的去除率達(dá)到99.8％，未改性活性炭?jī)H為80％左右;吸附平衡時(shí)，改性活性炭的吸附量為33.10mg/g，遠(yuǎn)大于

5、未改性活性炭的11.67mg/g。活性炭的吸附過(guò)程為吸熱反應(yīng)，但不同溫度條件下，活性炭的吸附性能差異并不明顯?；钚蕴繉?duì)Hg(Ⅱ)的吸附符合Freundlich方程，吸附機(jī)制為多分子層吸附，吸附動(dòng)力學(xué)符合Lagergren準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，吸附類型主要以化學(xué)吸附為主。
　　3.改性活性炭對(duì)模擬含汞廢水的處理效果受pH、接觸時(shí)間的影響明顯。在活性炭用量為4g/L，模擬廢水Hg(Ⅱ)濃度為30mg/L的條件下，最佳處理pH為5，接觸時(shí)間