典型有機(jī)污染物的活性炭吸附-微波再生方法與特性.pdf

1、本論文采用一種新工藝——顆?；钚蕴课?微波輻照再生結(jié)合工藝,用于處理水中的典型有機(jī)污染物五氯酚和酸性橙Ⅱ染料.核心思想是充分利用活性炭的兩個(gè)主要特性:一是對(duì)水中的有機(jī)污染物具有極強(qiáng)的吸附能力,可將絕大部分有機(jī)物吸附到其表面和內(nèi)部孔隙中;二是極強(qiáng)的吸收微波的能力,在適當(dāng)功率的微波輻照下,活性炭在微波場(chǎng)中迅速升溫,幾分鐘內(nèi)其溫度可上升至1000℃以上,實(shí)現(xiàn)對(duì)吸附其上有機(jī)物的解吸、分解和炭化.主要開展了以下幾個(gè)方面的工作:采用鎧裝K-型熱電

2、偶測(cè)定了顆?；钚蕴吭谖⒉▓?chǎng)中的升溫過程.發(fā)現(xiàn)微波功率、活性炭性質(zhì)和濕度是決定活性炭升溫速率的主要因素.利用活性炭與微波的這種作用特性,以微波為熱源,制備了活性炭為載體的銅催化劑.對(duì)新活性炭和載銅活性炭進(jìn)行了X-射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、碘吸附值和五氯酚吸附等溫線的表征.在新活性炭和載銅活性炭上進(jìn)行了五氯酚分解實(shí)驗(yàn).首先將水中的五氯酚吸附到活性炭上,然后將吸附五氯酚的活性炭置于石英反應(yīng)器中用微波輻照.結(jié)果表明,在850 W微

3、波輻照10 min后,吸附在新活性炭上的五氯酚絕大部分被徹底分解或炭化,只有很少的一部分(<2％)被解吸或轉(zhuǎn)化為中間產(chǎn)物.在載銅活性炭上,五氯酚的分解速率更快,但產(chǎn)生的中間產(chǎn)物稍多一些.采用GC/MS進(jìn)行了產(chǎn)物鑒定,并據(jù)此推斷了降解機(jī)理.同時(shí)考察了微波對(duì)活性炭的再生作用.經(jīng)過7次活性炭吸附/微波再生循環(huán)后,通過對(duì)BET比表面積和孔分布、碘吸附值和五氯酚吸附等溫線等參數(shù)表征,發(fā)現(xiàn)活性炭的吸附能力仍保持在較高的水平,甚至高于新活性炭.本論文

4、還考察了微波對(duì)吸附飽和偶氮染料酸性橙Ⅱ的三種顆粒活性炭的再生作用.三種活性炭的材質(zhì)分別為椰殼、杏核和煤.活性炭對(duì)酸性橙Ⅱ的吸附在連續(xù)流動(dòng)吸附柱中進(jìn)行.吸附飽和的活性炭干燥后置于石英反應(yīng)器中,850W微波輻照5 min.通過測(cè)定連續(xù)吸附/再生循環(huán)過程中活性炭對(duì)酸性橙Ⅱ的吸附速率和吸附量分析此方法的效率,發(fā)現(xiàn)經(jīng)多次吸附/再生循環(huán)后,二者均保持在較高的水平.考察了微波再生對(duì)活性炭表面物理和化學(xué)特性及對(duì)酸性橙Ⅱ吸附能力的影響,確認(rèn)活性炭吸附性能