活性炭吸附处理黄磷化工渗滤液研究

第8期活性炭吸附处理黄磷化工渗滤液研究冯全芬1,李浙华2,刘芬芬3(1.武汉大学土木建筑工程学院市政工程系,湖北武汉430072;2.湖北君邦环境技术有限公司,湖北武汉430022;3.中国船舶重工集团公司719研究所,湖北武汉430064)摘要:研究了颗粒活性炭对黄磷化工渗滤液中有机物的吸附容量、吸附热力学和动力学。结果表明:颗粒活性炭对渗滤液中有机物的吸附容量几乎不受渗滤液pH值的影响,吸附45min后基本达到平衡。吸附等温线更符合修正的Freundlich模型,表明实验中的吸附主要是多分子层的吸附。拟二级动力学模型能更好的定量描述有机物在颗粒活性炭上的吸附过程,速率常数k2=0.12128g/(mg·min),平衡吸附量qe=5.78748mg/g。关键词:黄磷化工渗滤液;活性炭吸附;吸附容量;修正的Freundlich模型;拟二级动力学模型中图分类号:X703文献标志码:A文章编号:1003-6504(2008)08-0099-04TreatmentofLeachateofYellowPhosphorusIndustrybyActivatedCarbonAdsorptionFENGQuan-fen1,LIZhe-hua2,LIUFen-fen3(1.SchoolofCivilEngineering,WuhanUniversity,Wuhan430072,China;2.HubeiGambolEnvironmentalTechnologyCo.Ltd,Wuhan430022,China;3.No.719InstituteofChinaShipbuildingIndustryCorporation,Wuhan430064,China)Abstract:Theadsorptioncapacity,adsorptionthermodynamicandkineticsoforganicsinleachateofyellowphosphorusindustryongranularactivatedcarbonwereinvestigated.ResultsshowedthattheadsorptioncapacityoforganicsongranularactivatedcarbonwasnearlynotimpactedbypHofleachate,andadsorptionequilibriumcouldbeachievedin45minutes.Freundlichadsorptionisothermmodelcanbeproperlyusedtoformulatetheadsorptionbehavior,italsoindicatedthattheadsorptionismainlymulti-layer.Thepseudo-second-orderkineticmodelcouldwelldescribetheprocessoforganicsongranularactivatedcarbon,withrateconstants0.12128g/(mg·min)andadsorptionofequilibrium5.78748mg/g.Keywords:leachateofyellowphosphorusindustry;activatedcarbonadsorption;adsorptioncapacity;modifiedFreundlichmodel;pseudo-second-orderkineticmodel黄磷生产过程中会产生大量的废渣,包括炉渣、磷铁、泥磷制酸后的残渣和废水处理后的污泥等,污染物主要是元素磷、氟化物、磷酸、氰化物、有机物和一些重金属元素等[1]。这些废渣在填埋过程中会产生大量的渗滤液,渗滤液中的有机污染物绝大部分为挥发性有机酸和水溶性腐殖质(主要为低分子量的烷烃类、酚类和酮类等),有机负荷较高,且含有许多具有难降解性、生物积累性和三致效应的有毒有机污染物,对地下水、地表水和土壤造成巨大的危害。对于渗滤液的处理,国外主要有生物处理法、高级氧化法、反渗透法和化学法[2],国内则多采用生物处理法,技术也尚不成熟。活性炭具有较高的比表面积,可达500~600m2/g,很强的吸附脱色能力,可吸附废水中的多种有机物和重金属离子,且化学稳定性好。吸附后还可以通过热空气再生,常用作废水处理的预处理或深度处理工艺,同时可以使废水部分回用于生产,又可以回收其中的热能。因此我们采用使用范围较为广泛的颗粒活性碳,对黄磷化工渗滤液进行了吸附过程的研究,以期为黄磷废渣的填埋处理和后续的渗滤液处理工艺提供具有参考意义的数据。1试验1.1主要仪器及试样(1)主要仪器:颗粒活性炭(分析纯,国药集团化学试剂有限公司),JJ