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廣東韓研活性炭科技股份有限公司
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閱讀：898發(fā)布時(shí)間：2021-11-29
本期研究了化學(xué)改性活性炭表面的應(yīng)用效率。今天的研究目的是檢驗(yàn)濃度為2000 mg.L -1的 氯化鈣溶液對(duì)連續(xù)吸附/反應(yīng)循環(huán)中硝酸根離子從水溶液中吸附的影響。活性炭首先用氯化鈣進(jìn)行化學(xué)處理，然后進(jìn)行吸附過(guò)程。進(jìn)行了9次吸附循環(huán)。吸附前后使用紫外可見(jiàn)分光光度法測(cè)定溶液中硝酸根離子的濃度。結(jié)果表明，用氯化鈣處理的活性炭在每個(gè)處理步驟的去除百分比顯著增加，在九個(gè)循環(huán)后達(dá)到溶液中硝酸鹽的去除率為 80% 以上。
這期活性炭主要去除的污染物：
氮化合物是當(dāng)以不受控制的方式釋放到環(huán)境中時(shí)可能產(chǎn)生嚴(yán)重問(wèn)題的污染物的實(shí)例，例如河流富營(yíng)養(yǎng)化，水質(zhì)惡化和對(duì)人類和動(dòng)物健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)。硝酸鹽是這些化合物之一，可能在胃腸道中轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，因此可能對(duì)人類和動(dòng)物健康造成嚴(yán)重問(wèn)題。研究人員將硝酸鹽的幾種來(lái)源描述為水資源(地表和地下水)的污染源。大多數(shù)研究報(bào)告說(shuō)，硝酸鹽的水污染主要與農(nóng)業(yè)有關(guān)。由于其簡(jiǎn)單性和易用性，活性炭吸附技術(shù)被認(rèn)為是污水處理的可行替代方案。此外，該方法可以消除或減少水或廢水中不同類型的有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物。因此，它在水污染控制中有廣泛的應(yīng)用。
發(fā)現(xiàn)適合于去除特定陰離子的材料的選擇對(duì)于實(shí)現(xiàn)更好的離子去除速率是非常重要的。因此，提出了一種通過(guò)使用氯化鈣對(duì)活性炭表面進(jìn)行化學(xué)改性，使活性炭吸附陰離子的方法。這種改性使得固體表面變得帶正電并且更易于吸附。結(jié)果表明，該技術(shù)效率達(dá)到80%以上。本文重點(diǎn)研究了氯化鈣表面改性的活性炭的再利用循環(huán)，應(yīng)用于水溶液中硝酸鹽的去除。因此，本研究分析了氯化鈣連續(xù)應(yīng)用于活性炭的吸附過(guò)程的效率。
活性炭的氯化鈣改性
在濃度為2000mg·L -1的 氯化鈣二水合物的溶液在次處理中與10g活性炭接觸1小時(shí)。通過(guò)過(guò)濾將固體與溶液分離，干燥24小時(shí)。在隨后的處理中，在吸附之前，使用30分鐘而不干燥的接觸時(shí)間。
活性炭的吸附測(cè)定和循環(huán)吸附/處理用濃度為10mg·L -1的 200mL硝酸鹽溶液中加入2g粒狀活性炭(1-2mm)進(jìn)行吸附試驗(yàn)。在25℃(±2℃)，pH6.0，吸附時(shí)間30分鐘的溫度下，使用搖動(dòng)機(jī)在恒定攪拌下進(jìn)行試驗(yàn)。最后，過(guò)濾溶液，通過(guò)UV-VIS分光光度法(λ= 200nm)測(cè)定硝酸鹽的殘留濃度。
使用吸附等溫線表示在給定溫度下溶液中溶質(zhì)和保留在吸附劑中的山梨酸之間的平衡。圖1中顯示了用氯化鈣處理的活性炭上硝酸鹽吸附的結(jié)果。試驗(yàn)值Q ?硝酸的在活性炭上的與氯化鈣改性吸附2為1.57 mg.g -1，而對(duì)于未處理的活性炭的值低于0.2 mg.g -1。
在圖2中顯示，在每次吸附/處理循環(huán)時(shí)，通過(guò)吸附除去硝酸鹽都會(huì)增加。在第九個(gè)周期結(jié)束時(shí)，觀察到80%的有效去除。
數(shù)據(jù)顯示，隨著氯化鈣的處理，活性炭的吸附量增加。該結(jié)果通過(guò)對(duì)吸附劑表面中硝酸鹽積累的分析證實(shí)，其最初為q max.exp= 0.76mg，g -1。在這種情況下，在第九個(gè)循環(huán)中硝酸鹽初始濃度相同時(shí)，積累量為q max.exp = 0.8 mg，g -1。該結(jié)果表明，在用CaCl 2 2000mg.L -1處理連續(xù)的步驟之后，隨著吸附過(guò)程，活性炭具有增加吸附劑表面上硝酸根離子累積的能力。
結(jié)果表明在本研究中提出的結(jié)果涉及氯化鈣應(yīng)用于通過(guò)連續(xù)吸附/處理循環(huán)從水溶液吸附硝酸鹽中所用的活性炭的表面處理的潛力。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明活性炭的吸附過(guò)程在每個(gè)新循環(huán)中達(dá)到更高的去除程度，表明通過(guò)氯化鈣改性處理可以改善活性炭吸附的能力。因此，在pH 6.0，用30分鐘的吸著時(shí)間和10 mg.L的硝酸鹽濃度-1，在反復(fù)吸附9次后硝酸鹽的去除率高達(dá)90%以上。
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