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活性炭吸附高磷酸盐

发布时间: 2021-11-29  点击次数: 54次

  如果使用活性炭来吸附城市废水要达到非常低磷酸盐水平甚至恢复磷酸盐。那么对活性炭的性能与吸附面积有关,但孔径分布的确切作用目前还不清楚。在这里,我们将展示在活性炭的孔径分布对磷的吸附效果。活性炭具有不同的孔径分布,用高锰酸钾,接着用氯化铁反应形成氧化铁涂覆活性炭处理。能量色散X射线和动力学实验证实,锰停泊在活性炭是以后铁附件重要。穆斯堡尔谱显示出的铁基性活性炭水铁矿的存在。透射电子显微镜显示该氧化铁颗粒不存在于所述活性炭的微孔。磷酸盐吸附等温线在具有> 3的多孔区域相关低磷酸盐浓度与铁基活性炭和吸附进行 吸附剂的纳米,高分数通过孔作出了贡献。这些结果表明,从微孔所得活性炭的高表面区域不会在低磷酸盐浓度有助于吸附。这可以通过微孔暂时难以与铁氧化物纳米颗粒涂层进行说明,但除了磷酸盐进入这些孔隙扩散也可阻碍。因此,建议使用具有高孔区域骨干。此信息是用于开发吸附剂特别是用于治理应用的低磷酸盐浓度,对于例如在城市废水处理。

活性炭吸附高磷酸盐

  磷是生命的必需营养素。人类通过食物消耗的磷和磷酸盐排泄到城市下水系统 。在水体如河流和湖泊,过量溶解磷酸盐的存在,特别是作为无机正磷酸盐,会导致水藻类/富营养化。这会影响水质,因此影响生态系统。通常建议作为流出物活性炭吸附处理,以保持从污水处理厂的磷酸盐放电下降到非常低的浓度 。活性炭正在成为水处理设施的必要成分,由于其从水中吸附几个污染物的能力。这包括微量,有机化合物,气味和颜色去除。活性炭具有巨大的表面积,是比较便宜的,并且在颗粒形式活性炭提供了用于再生的可能性,并重复使用。需要向特定的污染物的活性炭增加亲和力,导致在其表面改性的研究。活性炭涂覆有不同的金属氧化物,包括氧化铁,以改善与磷酸盐特异性相互作用。

  在活性炭上负载使用不同的氧化剂

  之中用于活性炭的表面改性的不同方法中,使用氧化剂的是的方法 。我们用我们的氧化铁活性炭的涂层相同的方法。活性炭先前已经通过使用硝酸涂有氧化铁。该假设是活性炭的表面氧化引入了氧化官能团,其中溶解的铁反应形成氧化铁。我们使用了四种氧化剂来改性活性炭,即表面改性常用的氧化剂:过氧化氢,高氯酸,硝酸和高锰酸钾。

活性炭去除高磷酸盐

  不同的活性炭的朗缪尔参数相对于它们的表面积,铁锚固和残留的锰含量进行比较。将残余的锰是铁加载过程后剩余的锰。以确定是否锰也起着磷酸吸附作用,氧化活性炭具有非常高锰负载(200 毫克 锰/克),但是之前铁锚固进行了测试。这是在等温线使用的磷酸盐浓度吸附容量为3.5 毫克 P /克。这是比铁负载活性炭的吸附能力低约3倍。因此,即使在活性炭残余锰有助于磷酸盐吸附,铁有助于使大部分磷酸吸附的。表中示出了常数K ,它与吸附在较低的磷酸盐浓度相关,而相关联的铁含量的吸附剂的比锰含量。

  对于活性炭污水处理的研磨步骤的应用中,我们最感兴趣的是检查在低磷酸盐浓度(<10吸附 毫克 P / L)。因此,吸附等温线的曲线的初始斜率是最相关的。图中示出了不同G活性炭在他们的磷吸附能力变化特别是在较低的浓度,如由不同的斜率在曲线的初始部分来表示。

  高磷酸盐吸附容量可以通过用氧化铁纳米颗粒涂敷的高表面积的活性炭来实现。这项研究表明,水铁矿纳米颗粒可以使用高锰酸钾的活性炭被涂覆。在活性炭作为中间步骤锰装载是这一进程的重要。然而这项研究表明,该充当用于水铁矿形成的前体的氧化锰颗粒粉末具有针状具有大于10的长度的结构纳米。这一结果表明,仅在活性炭总孔隙面积的一小部分被实际涂覆有氧化锰和氧化铁颗粒,因为在活性炭孔面积通过的微孔的孔径小于2为主纳米。用不同的活性炭孔径分布的测试表明,吸附在较低磷浓度与活性炭的孔面积非常相关。

  这一结果表明,所施加的涂层的方法是于主要具有中孔的孔径分布的主链。不过与主要的微孔上活性炭的应用程序仍然可能会感兴趣,如果这些微孔可以起到其他作用,比如吸附微量。磷酸盐(在介孔)和微量(在介孔)的组合去除可能是在严格的要求和限制,在污水处理中达到一个有趣的前景。

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