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活性炭去除總有機碳

發(fā)布時(shí)間:2025/2/28 8:14:18

活性炭去除總有機碳,通過(guò)活性炭吸附評估了由提煉工業(yè)產(chǎn)生的排出物中存在的總有機碳(TOC)的去除。研究中考慮的排放物是濃縮蒸汽蒸煮,具有高度的環(huán)境負擔,所以傳統的生物和化學(xué)處理不充分或經(jīng)濟上不可行。為了評估變量的效果,Fe(II)的濃度和氧化劑(H 2 O 2)的劑量,使用響應面方法。在吸附研究中,考慮了pH,吸附和接觸時(shí)間的影響。

在這篇本內容中,我們評估了活性炭吸附過(guò)程和氧化處理(光催化)耦合的協(xié)同作用,用于去除蒸汽中存在的總有機碳(TOC)等污染物處理過(guò)程中產(chǎn)生的冷凝物。污染物的代表性樣品直接從當地提煉工業(yè)的殘余廢水中提取,不再進(jìn)行額外的處理。根據“飲用水和殘余水分析標準方法”進(jìn)行物理和化學(xué)特性分析。對于光催化測試,使用FeCl 3·6H 2 O和H 2 O 230%v / v,同時(shí)用活性炭作為吸附劑材料進(jìn)行吸附。對于光催化和吸附測試,通過(guò)加入3M KOH溶液和3M HCl進(jìn)行pH調節。

活性炭對總有機碳(COT)的吸附

從由有機材料獲得的活性炭的表面的顯微照片在呈現過(guò)程中產(chǎn)生的產(chǎn)物,用這證實(shí)了結構和這種材料的典型孔隙率。從活性炭的紅外光譜(圖2)獲得的結果與振動(dòng)譜帶一致。在光譜中,觀(guān)察到四個(gè)感興趣的帶。一個(gè)位于3200和3600cm-1之間,與羥基和羧酸的振動(dòng)相關(guān),另一個(gè)位于2700和3000cm-1之間,與羧基和羰基相關(guān)(1000-1200cm-1)和1550和1680cm-1與醌相關(guān)聯(lián)。

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對于具有官能團相關(guān)聯(lián)的吸附現象增加對應于所述頻帶3200-3600cm-1之間的信號的存在證明(拉伸振動(dòng)相關(guān)聯(lián)OH醇和羧酸),2700-3000cm-1(帶有羧酸和羰基化合物基團相關(guān)聯(lián))和在范圍1000**1200cm-1(相關(guān)羰酸基團)。注意2250-3300cm-1之間相關(guān)聯(lián)的帶的外觀(guān)與該鏈接N + -H(離子),用于氨的吸附。在圖3中 顯示了pH對污染物中TOC吸附的影響。在酸性介質(zhì)(約50%)中獲得大的去除率。高于pH 3.0觀(guān)察到在流出物中去除該污染負荷的降低。在圖4示出了活性炭劑量對TOC去除存在于污染物的效果;钚蕴康奶岣邉┝吭黾佣黾拥奈廴疚锶コ乃,但是,在較高濃度情況下不會(huì )增加去除水平,因為活性炭的吸附水平在一定數值中達到了平衡。從所得結果中,選擇2.5g的活性炭劑量。從這個(gè)數值來(lái)看,總有機炭TOC去除率約為80%。

對于利用光催化預處理,獲得了67.39%的TOC去除率。一旦這種流出物進(jìn)入活性炭吸附過(guò)程,增加了20.01%的去除率。關(guān)于為偶聯(lián)確定的去除,獲得了87.47%的TOC含量的去除。對于通過(guò)吸附預處理后,得到78.71%的去除率。經(jīng)光催化處理的廢水達到了13.1%的去除率。對于耦合,污染物的總有機碳去除率為91.92%。所以通過(guò)先使用活性炭吸附再進(jìn)行光催化實(shí)現了總有機炭(TOC)的大的去除率。

結果表明,兩個(gè)變量(Fe(II)劑量和H 2 O 2體積))顯著(zhù)影響TOC的去除。該過(guò)程的平衡表明,吸附發(fā)生在單層的均勻表面上,其中單獨的固定位點(diǎn)也僅吸附一個(gè)分子。在動(dòng)力學(xué)行為中確定了短的吸附期,在這一點(diǎn)上可以注意到TOC濃度在與活性炭接觸時(shí)趨于穩定。數據被調整為偽二階模型,表明該過(guò)程由化學(xué)吸附現象支配。在評估的條件下,兩種技術(shù)顯示可接受的去除百分比。去除百分比耦合吸附/光催化了較大的相對于光催化/吸附系統然而,差異不顯著(zhù)。



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