洗車廢水處理設(shè)備
1.2 試驗(yàn)方法
分別將 4 g 活性炭 AC、AC-1、AC-2 加入 3 個(gè)盛有 20 mL 的含 Cr(VI)模擬廢水的錐形瓶中,然后振蕩攪拌 30 min,取其上清液,利用分光光度法測(cè)定處理后的廢水中 Cr(VI)的含量。利用硫酸和氫氧化鈉調(diào)節(jié)廢水 pH 值范圍(2~12),然后得到pH 值對(duì) Cr(VI)吸附效果的影響;在 pH=3 的條件下,測(cè)定活性炭的吸附平衡時(shí)間和不同加量活性炭對(duì) Cr(VI)吸附效果的影響。
1.3 測(cè)定方法
(1)廢水中 Cr(VI)含量采用 AA-7000 型原子吸收分光光度(島津企業(yè)管理有限公司)計(jì)迚行測(cè)定。
(2)廢水 pH 值采用 PHSJ-4F 型測(cè)定儀迚行測(cè)定(上海雷磁)。
(3)活性炭表征。活性炭含氧官能團(tuán)采用Boehm 法[11,12],甲基橙做指示劑,*滴定羧基,碳酸鈉滴定羧基和羰基,氫氧化鈉滴定羥基。
活性炭的比表面積采用 AUTOSORB-1 全自動(dòng)比表面吸附儀(美國(guó)康塔公司)迚行測(cè)定,測(cè)定 77 K 下樣品的 N2吸附等溫線,分析時(shí)間 613.3 min,由 BET方程計(jì)算比表面積。
2 結(jié)果與討論
2.1 活性炭的表征結(jié)果
對(duì)三種活性炭迚行了比表面積和含氧官能團(tuán)數(shù)量的測(cè)定,其表征結(jié)果見(jiàn)表 1。
從表 1 中可以看出,經(jīng)過(guò)改性后的活性炭的比表面積有所下降,這可能是由于酸化和氧化過(guò)程中活性炭的微孔結(jié)構(gòu)遭到一定的破壞,微孔減少,大孔增多,比表面積下降,但下降比例較小,改性后的活性炭還是基本保持比較高的比表面積。從表中還可以看出經(jīng)過(guò)改性后的活性炭的含氧官能團(tuán)數(shù)量和總數(shù)都顯著增加,并且相比 AC-1,AC-2 的含氧官能團(tuán)的總數(shù)較多且羧基和羰基數(shù)量較多,但羥基數(shù)量較少。這可能是由于氧化過(guò)程能將更多的羥基氧化為羧基和羰基
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pH 值對(duì)吸附效果的影響
pH 值對(duì)三種活性炭吸附 Cr(VI)的影響見(jiàn)圖1。從圖 1 中可以看出三種活性炭的吸附條件都在 2~4 之間,由于強(qiáng)酸環(huán)境下,Cr6+被還原為 Cr3+,后者的離子半徑較小,有利于活性炭的微孔結(jié)構(gòu)對(duì)其迚行吸附。但在相同 pH 值下活性炭 AC 的吸附效果小于其他兩種,這是由于相對(duì)于未處理的活性炭,經(jīng)過(guò)酸化和氧化后的活性炭其含氧官能團(tuán)數(shù)量提高,含氧官能團(tuán)帶負(fù)電荷,可以與帶正電荷的金屬離子迚行靜電吸附,所以有更多的金屬離子被吸附。隨著 pH 值的增加,廢水中的 Cr6+不能被還原為 Cr3+,廢水中主要以離子半徑較大的 Cr6+為主,Cr6+迚入到活性炭的微孔中較為困難,所以活性炭對(duì) Cr(VI)的吸附變差。