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活性炭改性后去除硝酸盐

发布时间: 2021-11-29  点击次数: 80次

  本期研究了化学改性活性炭表面的应用效率。今天的研究目的是检验浓度为2000 mg.L -1的 氯化钙溶液对连续吸附/反应循环中硝酸根离子从水溶液中吸附的影响。活性炭首先用氯化钙进行化学处理,然后进行吸附过程。进行了9次吸附循环。吸附前后使用紫外可见分光光度法测定溶液中硝酸根离子的浓度。结果表明,用氯化钙处理的活性炭在每个处理步骤的去除百分比显着增加,在九个循环后达到溶液中硝酸盐的去除率为 80% 以上。

  这期活性炭主要去除的污染物:

  氮化合物是当以不受控制的方式释放到环境中时可能产生严重问题的污染物的实例,例如河流富营养化,水质恶化和对人类和动物健康的潜在风险。硝酸盐是这些化合物之一,可能在胃肠道中转化为亚硝酸盐,因此可能对人类和动物健康造成严重问题。研究人员将硝酸盐的几种来源描述为水资源(地表和地下水)的污染源。大多数研究报告说,硝酸盐的水污染主要与农业有关。由于其简单性和易用性,活性炭吸附技术被认为是污水处理的可行替代方案。此外,该方法可以消除或减少水或废水中不同类型的有机和无机污染物。因此,它在水污染控制中有广泛的应用。

  发现适合于去除特定阴离子的材料的选择对于实现更好的离子去除速率是非常重要的。因此,提出了一种通过使用氯化钙对活性炭表面进行化学改性,使活性炭吸附阴离子的方法。这种改性使得固体表面变得带正电并且更易于吸附。结果表明,该技术效率达到80%以上。本文重点研究了氯化钙表面改性的活性炭的再利用循环,应用于水溶液中硝酸盐的去除。因此,本研究分析了氯化钙连续应用于活性炭的吸附过程的效率。

活性炭改性后去除硝酸盐

  活性炭的氯化钙改性

  在浓度为2000mg·L -1的 氯化钙二水合物的溶液在次处理中与10g活性炭接触1小时。通过过滤将固体与溶液分离,干燥24小时。在随后的处理中,在吸附之前,使用30分钟而不干燥的接触时间。

  活性炭的吸附测定和循环吸附/处理用浓度为10mg·L -1的 200mL硝酸盐溶液中加入2g粒状活性炭(1-2mm)进行吸附试验。在25℃(±2℃),pH6.0,吸附时间30分钟的温度下,使用摇动机在恒定搅拌下进行试验。最后,过滤溶液,通过UV-VIS分光光度法(λ= 200nm)测定硝酸盐的残留浓度。

  使用吸附等温线表示在给定温度下溶液中溶质和保留在吸附剂中的山梨酸之间的平衡。图1中显示了用氯化钙处理的活性炭上硝酸盐吸附的结果。试验值Q Ë硝酸的在活性炭上的与氯化钙改性吸附2为1.57 mg.g -1,而对于未处理的活性炭的值低于0.2 mg.g -1。

  在图2中显示,在每次吸附/处理循环时,通过吸附除去硝酸盐都会增加。在第九个周期结束时,观察到80%的有效去除。

氯化钙改性活性炭

  数据显示,随着氯化钙的处理,活性炭的吸附量增加。该结果通过对吸附剂表面中硝酸盐积累的分析证实,其最初为q max.exp= 0.76mg,g -1。在这种情况下,在第九个循环中硝酸盐初始浓度相同时,积累量为q max.exp = 0.8 mg,g -1。该结果表明,在用CaCl 2 2000mg.L -1处理连续的步骤之后,随着吸附过程,活性炭具有增加吸附剂表面上硝酸根离子累积的能力。

  结果表明在本研究中提出的结果涉及氯化钙应用于通过连续吸附/处理循环从水溶液吸附硝酸盐中所用的活性炭的表面处理的潜力。根据实验数据表明活性炭的吸附过程在每个新循环中达到更高的去除程度,表明通过氯化钙改性处理可以改善活性炭吸附的能力。因此,在pH 6.0,用30分钟的吸着时间和10 mg.L的硝酸盐浓度-1,在反复吸附9次后硝酸盐的去除率高达90%以上。

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