柚皮活性炭吸附处理染料废水的研究

来源 :桂林理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:leijunhua
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
广西是柚子生产大省,每年产生大量的柚皮废弃物,其利用价值较高,如果直接弃用,将会对环境产生污染,因此,对柚子皮的利用具有很好的社会效益、经济效益及环境效益。本研究以柚皮为原料,采用KOH活化法制备了柚皮活性炭,并将其用于染料废水的吸附处理,主要得出了以下结论:  (1)KOH活化柚皮制备活性炭的研究表明,在制备柚皮活性炭的过程中,对活性炭得率和产品碘吸附值影响最大的因素都是浸渍比(活化剂与炭化料质量之比)。运用正交试验设计和各个单因素平行分析,综合考虑活性炭得率和活性炭的吸附性能,使用KOH活化柚皮制备活性炭吸附剂的最佳工艺条件为:KOH与柚皮炭化料浸渍比1.5:1、浸渍时间4 h、活化温度800℃、活化时间40 min。制得的柚皮活性炭得率和碘吸附值分别为41.09%、946.462 mg/g。  (2)扫描电子显微镜显示柚皮活性炭的表面形成了大量孔结构,增加了材料的比表面积,为吸附质提供了更多的接触面积,大大提高了吸附剂的吸附性能;比表面积测定表明活性炭的BET比表面积为1138 m2/g,孔容积为7.457 m3/g,孔平均直径1.502 nm,属于微孔碳;XRD衍射分析说明柚皮活性炭属于无定形炭但又具有局部石墨化的趋势。傅立叶红外光谱仪研究活性炭表面官能团的种类的结果显示活性炭表面主要含羧基、羟基、内脂基和胺基等化学基团。  (3)柚皮活性炭对染料的静态吸附单因素分析实验研究表明:活性炭对不同染料的吸附在不同pH条件下达到最佳效果,甲基橙的最佳吸附pH值为2~3,直接大红的最佳吸附pH值为4和12,孔雀石绿的最佳吸附pH值为5~10;在20℃条件下,活性炭投加量为2 g/L时,对初始浓度为300 mg/L的甲基橙溶液于3.0 h达到吸附平衡,吸附量为127.04 mg/g;对初始浓度为300 mg/L的直接大红溶液于1.5 h达到吸附平衡,吸附量为97.84 mg/g;对初始浓度为900 mg/L的孔雀石绿溶液于1.5 h达到吸附平衡,吸附量为375.70 mg/g。随着吸附温度的升高,活性炭对三种染料的吸附性能增强。  (4)动力学和等温方程拟合分析结果表明:柚皮活性炭对三种染料的吸附都遵循伪二级动力学方程模型,粒子内膜扩散方程拟合结果显示活性炭对三种染料的吸附过程均可分为三个阶段。Langmuir等温吸附模型能够很好的描述柚皮活性炭对甲基橙的吸附过程,活性炭对直接大红和孔雀石绿的吸附等温线均能较好地符合 Langmuir和Freundlich等温吸附模型。活性炭对甲基橙的吸附过程是化学吸附过程,而对直接大红和孔雀石绿的吸附过程则主要以物理吸附为主,并伴随着化学吸附。  综上所述,KOH活化法制得的柚皮活性炭具有较高的比表面积,对含染料的有色废水的脱色具有良好的效果。为柚皮的资源化利用和处理染料废水提供了一个新方向。
其他文献
张振民自小酷爱绘画。也许是岁月沧桑不遂人愿,为生活计,青年始参加工作。虽搁置画笔,然又干起了藕断丝连的绘图制图技术活。魂牵梦绕中国画的思绪从没有泯灭,20世纪90年代中
地下水人工回灌可以有效缓解水资源短缺、地面沉降,海水入侵带来的问题,但在人工回灌时容易造成堵塞,降低了回灌的效率。在用雨洪水进行地下水人工回灌时,水中的悬浮物易造成
金属腐蚀问题给人们生活带来不便,且造成巨大的经济损失。传统金属防腐蚀方法均存在一定的缺陷。因此开发低能耗、环境友好型的金属防腐蚀技术具有重要的科研及应用意义。基于
四氧化三铁因为具备良好的物理化学稳定性、生物兼容性和特殊的磁性能,使它在磁分离、催化剂、磁流体、生物医学和环境治理等领域得到广泛应用。本文采用沉淀法和溶剂热法两
作为电力系统重要的构成部分,确保10kV及以下配网线路工程的施工质量对于提高整个电力工程运行过程的安全性、稳定性有着极其重要的意义.一旦线路配网工程施工环节出现问题,
焦化废水成分复杂,含有焦油、苯、苯酚、氰化物、吡啶、喹啉、嘧啶等生物难降解物质.色度高,水量、水质变化大,是一种典型的含有大量有毒有害物质的工业废水.单独使用生物处
当今我国土木建筑行业发展极其迅速,已经成为我国社会发展中必不可少的行业之一,伴随着科学技术不断创新发展,许多先进的技术以及施工理论被引入到土木建筑行业中,为土木建筑
针对矿化垃圾反应器处理渗滤液总氮去除效果不佳的问题,本研究提出通过控制和优化矿化垃圾反应器试验条件,实现同步硝化反硝化,在保证氨氮高效硝化(保证氨氮去除率)的同时,显
周庄是中国一个以水著称的旅游景点,由于大量游客的进入和生活污水未得到处理等原因,造成河道污染状况严重恶化,当地政府花巨资开展水环境综合整治工程.该研究课题针对整治前
为了解决电镀废水"零排放"的实际应用,我们对常见的电镀生产线中的酸碱、氰化镀铜、镀镍和镀铬清洗水进行系统的清洁生产工艺研究,探索电镀清洗的资源回收的新工艺.该文首先