细粒焦对废水中酚的吸附研究_陈津端

第26卷第2期2004年6月湘潭师范学院学报(自然科学版)JournalofXiangtanNormalUniversity(NaturalScienceEdition)Vol.26No.2Jun.2004细粒焦对废水中酚的吸附研究①陈津端,许中坚(湖南科技大学化学化工学院,湖南湘潭411201)摘要:用焦化厂细粒焦对废水中苯酚进行吸附,并研究了各种主要因素对苯酚吸附率的影响。实验结果表明:在25℃时,细粒焦的用量为2.5%,细粒焦粒径为0.0760.097mm,pH=2.0,反应时间为120min,在浓度为40mg/L的苯酚溶液中,苯酚的去除率可达98%以上。同时探讨了细粒焦对焦化厂含酚废水处理的可行性。关键词:细粒焦;苯酚;吸附性能;废水处理中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1671-0231(2004)02-0020-03焦化厂废水中含有大量的酚和其它有毒物质,酚类化合物是一种原型质毒物,它可使蛋白质凝固,并且有致癌、致畸、致变效应,对于这类废水如果不经处理达标排放,将给环境带来严重的污染,直接危及到人类的健康。目前对于这类废水主要通过物理法、化学法、物理化学法、生化法进行处理,并取得了许多可喜的成绩[1-5]。物理吸附法仍是当前处理废水的一种重要方法,活性炭对有机物具有良好的吸附性能,是一种应用较广的吸附剂,但由于价格昂贵,它的使用受到限制,这就促使人们去寻找新的吸附剂来降低废水处理成本。作者研究发现,焦化厂细粒焦对苯酚具有良好的吸附性能,可用于焦化厂含酚废水的处理。1实验部分1.1主要仪器和试剂TU—1221型紫外分光光度计;pHS—3C型酸度计;CS—501SP型超级数显恒温器;DBJ—621型定时变速搅拌器。苯酚标准溶液:配制苯酚浓度为500mg/L(5%丙酮)的储备液,用时再稀释到相应浓度;HCl溶液:100mol/L;焦炭:取自湘潭钢铁公司焦化厂新出炉焦炭,用时粉碎到一定细度。1.2实验方法在500mL烧杯加入一定量含苯酚40mg/L溶液,再加入一定量的细粒焦,用1.0mol/LHCl调节溶液的pH值为2.0,在常温25℃下,在200r/min搅拌下反应120min。静止沉淀20min后,在距上液面20mm处吸收清液分析废水中苯酚的浓度,并计算苯酚的去率。1.3分析方法苯酚用4—氨基安替比林分光光度法测定[7];pH值用pHS—3C型酸度计测定。2结果与讨论2.1细粒焦用量对苯酚去除率的影响控制溶液中苯酚的浓度为40mg/L,细粒焦的粒径为0.076～0.097mm,溶液的pH值为2.0,反应温度为25℃,反应时间为120min,可观察到细粒焦的不同用量对苯酚除率的影响,结果如表1所示。由表1可知,随着细粒焦用量的增大,苯酚的去除率增大,当细粒焦用量超过2.5%(质量百分比,下同),苯酚的去20①收稿日期:2004-01-21作者简介:陈津端(1961-),男,湖北武汉人,编辑,硕士,研究方向:环境工程。除率变缓。因此,选择细粒焦的用量为2.5%。表1细粒焦用量对苯酚去除率的影响细粒焦用量/%1.01.52.02.53.0苯酚去除率/%42.570.488.799.199.62.2粒细焦径对苯酚去除率的影响控制溶液中苯酚的浓度为40mg/L,粒细焦用量为2.5%,溶液的pH值为2.0,反应时间为120min,考察了细粒焦的不同粒径对苯酚去除率的影响,结果如表2所示。由表2可知,细粒焦径越小,吸附效果越好,苯酚的去除率越大,但粒径大小,焦粒焦处理较困难。因此,综合考虑,选择细粒焦的粒径为0.076～0.097mm。表2细粒焦对苯酚去除率的影响细粒焦粒径/mm<0.0760.076～0.0970.097～0.200.20～0.500.50～1.00苯酚去除率/%99.999.090.370.641.82.3液的pH值对苯酚去除率的影响控制溶液中苯酚的浓度为40mg/L,细粒焦的用量为2.5%,细粒焦粒径为0.76～0.097mm,反应时间为120min,考察了溶液的不同pH值对苯酚去除率的影响,结果如表3所示。由表3可知,溶液的pH值在1.0～3.0范围内苯酚的去除率超过97%,细粒焦对苯酚的吸附效果较好;当溶液的pH值大于3.0时,随着溶液pH的增大,苯酚的去除率明显下降;当溶液的pH值为2.0时,苯酚的去除率可达99%左右。因此,选择溶液的pH值为2.0。表3溶液的pH值对苯酚去除率的影响溶液的pH值1.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0苯酚去除率/%98.299.197.983.872.561.951.742.635.430.22.4反应时间对苯酚去除率的影响控制溶液中苯酚浓度为40mg/L,细粒焦的用量为2.5%,细粒焦的粒径为0.076～0.097mm,溶液的pH值为2