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活性炭从水中去除微量元素
文章作者:韩研网络部 更新时间:2019-5-22 16:02:06

  古人说一方水养一方人,饮用水的质量关系重大,饮用水必须不含有害的化学物质和微生物污染物。良好的饮用水质量是生活的基本保障,人口及其必需品的增加导致地表水和地下水的恶化。因此,本期主要介绍活性炭去除微量元素的研究。讨论了使用两种不同材料制成的活性炭。使用分批吸附技术研究了活性炭在去除微量元素中的应用,该技术包括各种实验参数的影响。

  微量元素的研究

  微量元素,尤其是所谓的重金属,由于其危害性,持久性和生物积累问题而对我们的自然环境造成严重污染。微量元素污染是人类活动增加的主要问题之一,特别是在水资源和河流附近。它们存在于几种工业过程的废水中,例如电镀,金属表面处理,冶金工作,鞣制,化学制造,采矿和电池制造,由于它们即使在低浓度下也具有危害性,因此引起了更多的环境问题。活性炭的吸附对于从水溶液中除去有金属离子效果很好。然而,活性炭的高成本限制了其使用,特别是比较高端的活性炭更贵。这导致使用活性炭来处理水中在很多落后的地区没办法普及。在我们的研究中,使用普通的植物材料来制备的活性炭,主要是原材料在当地比较常见,而且制作过程比较简单方便,因此价格比较便宜。下面我们从活性炭的制造到对微量元素的研究,水中有很多不同微量元素的存在。常见有危害的微量元素有铁,锌,铅,锰,砷和汞。每种微量元素的危害性都不同的有高有低,我们在微量元素中选了一个具有代表性的铅元素来进行吸附测试。

  用本土方法制备活性炭

  在这个过程中,活性炭前植物材料被切成均匀尺寸堆在窑中水平堆放(图1)。然后用砖块封闭门,并在外面抹上泥浆,以便更好地隔热并防止泄漏。通过在水平和垂直方向上调节开口将温度保持在400-500℃来实现碳化。所有开口在2天后关闭,以便不允许空气进入窑以防止活性炭原炭化料着火。冷却一天以将温度降低至100℃。将炭化料从窑底部的开口中取出并洗涤,干燥并粉碎,并进一步进行化学活化,两种活性炭分别用硝酸和磷酸活化获得四种不同属性的活性炭。并用蒸馏水洗涤活性炭以除去过量的酸,并在150℃下干燥12小时,获得的粉末状活性炭具有40-50μm筛目的粒度。

  图1:制备活性炭的窑。

  间歇法研究活性炭对铅的吸附

  为了理解活性炭对铅的吸附行为,已经使用间歇吸附实验研究了各种实验参数。通过改变铅浓度来研究初始浓度的影响。通过改变搅拌时间,在固定的初始铅浓度和活性炭剂量下,研究接触时间的影响,以及研究pH范围为2至5.5。通过计算的方法得出活性炭等于铅去除的百分比和吸附铅的量。

  图2:随着初始浓度的增加,活性炭对铅去除百分比的变化。

  图3:接触时间对微量元素去除率的影响。

  图4:pH对活性炭去除百分比的影响。

  通过间歇法研究了铅在活性炭上的吸附研究,其中初始浓度和pH的影响是考虑确定活性炭样品吸附效率的参数。随着接触时间和pH的增加,铅去除百分比的结果增加。相反,随着标准铅溶液的初始浓度的增加,去除百分比降低。该研究的结果表明,所制造的两种活性炭都是效果非常好的微量元素吸附剂,如预期的那样。

文章标签:椰壳活性炭,果壳活性炭,煤质活性炭,木质活性炭,蜂窝活性炭,净水活性炭.

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