活性炭吸附處理印染廢水的條件優(yōu)化
稱取0.5g不同炭化溫度下的炭素于100mL磨口錐形瓶中，加入100mL印染廢水，在振蕩器上于120r/min、25℃下振蕩30min,過(guò)濾，測(cè)其吸光度值。炭化溫度從400℃升高至800℃，脫色率逐漸增大，其原因是在炭化過(guò)程中，花生殼中的纖維素和木質(zhì)素分解，產(chǎn)生脫水、脫酸等反應(yīng)，并形成芳核間的結(jié)合，隨后脫氫，大量芳核直接結(jié)合，形成二維平面結(jié)構(gòu)，同時(shí)結(jié)合上-CH2-,形成三維立體結(jié)構(gòu)，形成了發(fā)達(dá)的孔隙，使炭化后的花生殼炭素具有吸附性。炭化溫度再繼續(xù)升高到900℃，其脫色率反而下降了，原因是溫度過(guò)高，使花生殼中的纖維素碳化結(jié)節(jié)，阻礙了孔隙的形成。故炭化溫度選擇800℃。
炭化時(shí)間從30min延長(zhǎng)至150min,所得產(chǎn)品對(duì)印染廢水的脫色率逐漸增加，當(dāng)超過(guò)150min后，脫色率隨著炭化時(shí)間的增加而減小，脫色率在150min處達(dá)到最大，此時(shí)，花生殼中的大部分非炭成分和碳水化合物已經(jīng)去除，形成了一定數(shù)量的微孔結(jié)構(gòu)。故炭化時(shí)間選擇150min.
從炭化后的花生殼炭素脫色率可以看出，未經(jīng)過(guò)任何處理的花生殼炭素的脫色率很低，原因是花生殼炭素還沒(méi)有形成發(fā)達(dá)的細(xì)孔結(jié)構(gòu)，部分細(xì)孔堵塞。為了提高花生殼炭素的吸附能力，必須對(duì)它進(jìn)行活化處理；罨瘎(H2SO4)的稀釋比、活化溫度、活化時(shí)間、固液比是影響花生殼炭素活化的主要因素。本文采用正交實(shí)驗(yàn)L9(34)進(jìn)行條件優(yōu)化。影響花生殼活性炭吸附能力的4個(gè)因素中主次比較為：活化劑稀釋比>活化時(shí)間>溫度>固液比。從結(jié)果可以看出，最佳條件為：A3B2C1D2.
在100mL印染廢水中，加入活性炭0.2g,在振蕩器上于120r/min、25℃下振蕩30min,pH值對(duì)印染廢水脫色率的影響。pH值在1~5時(shí)，印染廢水的脫色率變化不大，從處理成本考慮，選擇印染廢水自身的pH比較合理，因此，選擇pH值為5.在100mL印染廢水中，加入活性炭0.2g,調(diào)節(jié)pH值為5,溫度為25℃，在振蕩器上以不同速率振蕩30min,振蕩速率對(duì)印染廢水脫色率的影響。著振蕩速率的增加，脫色率逐漸增大，到160r/min時(shí)達(dá)到最大值，以后逐漸降低，原因是振蕩速率過(guò)大，有色物質(zhì)就會(huì)解析出來(lái)，因此，選擇振蕩速率為160r/min.
活性炭用量。取6份印染廢水，每份各100mL,加入不同量花生殼活性炭，調(diào)節(jié)pH值為5,溫度為25℃，在振蕩器上以160r/min振蕩吸附120min,活性炭用量對(duì)廢水脫色率的影響如圖6所示；ㄉ鷼せ钚蕴康挠昧繉(duì)印染廢水的脫色率有很大影響。隨著花生殼活性炭用量的增加，脫色率也不斷增加，但用量超過(guò)1.5g后，對(duì)脫色率的影響已經(jīng)不明顯，說(shuō)明當(dāng)花生殼活性炭的用量為1.5g時(shí)，吸附就基本達(dá)到飽和狀態(tài)，即花生殼活性炭用量為15g/L(1.5g/100mL)比較適宜，此時(shí)印染廢水的脫色率達(dá)96.7%.
采用硫酸活化法制備花生殼活性炭的最佳工藝條件：炭化溫度為800℃、炭化時(shí)間為150min、活化劑硫酸的稀釋比為1∶1、固液比為1∶2、活化時(shí)間為90min、活化溫度為60℃，此條件下制備的活性炭對(duì)印染廢水的吸附效果較好；ㄉ鷼せ钚蕴课教幚碛∪緩U水的最佳工藝條件：吸附劑用量為15g/L、吸附時(shí)間為120min、振蕩速率為160r/min、廢水的pH值為5、溫度為25℃，對(duì)印染廢水的脫色率為96.7%.用固體廢棄物花生殼制備活性炭，實(shí)現(xiàn)了對(duì)花生殼的資源化利用，為制備活性炭的原料來(lái)源開(kāi)辟新途徑，達(dá)到"以廢治廢，循環(huán)經(jīng)濟(jì)"的目的。
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