活性炭对腐殖酸的吸附行为研究

收稿日期:2014－06－28基金项目:江苏省自然科学基金重大专项:工业废水深度处理过程水溶性毒害污染物净化机制与新技术研究(BK2011016)。活性炭对腐殖酸的吸附行为研究杨明1，葛梦如2，戴天玲2，田万鸣2，李磊2*，陈璇2(1．安徽省环保厅，安徽合肥230000;2．南京工业大学环境学院，江苏南京210009)摘要:通过静态吸附试验，研究了四种活性炭对腐殖酸的吸附特性。结果表明:粉末活性炭对腐殖酸的静态吸附容量大于颗粒活性的静态吸附容量，低温条件下有利于活性炭对腐殖酸的吸附，粉末活性炭对腐殖酸的吸附是放热过程，颗粒活性炭对腐殖酸的吸附是吸热过程，活性炭吸附腐殖酸的吸附等温线符合Freundlich方程，热力学函数得出的结论与等温吸附线符合得很好。活性炭吸附腐殖酸的动力学行为可以用准一级方程进行模拟，且相关性较好。关键词:活性炭;腐殖酸;吸附;热力学;动力学中图分类号:X703．1文献标识码:A文章编号:1008－2301(2014)03－0025－06StudyontheAdsorptionofHumicAcidsonActivatedCarbon．YANGMing1，GEMeng－ru2，DAITian－ling2，TIANWan－ming2，LILei2*，CHENXuan(1．EnvironmentalprotectiondepartmentofAnhuiprovince，AnhuiHefei230000;2．Departmentofenvironment，Nanjinguniversityoftechnology，JiangsuNanjing210009，China)．Environ-mentalProtectionofXinjiang2014，36(3):25～30Abstract:Adsorptionpropertiesofhumicacidson4kindsofactivatedcarbonwerestudiedbystaticadsorptionexperi-ments．Ｒesultsshowedthatstaticadsorptioncapacityofpowderedactivatedcarbonwasbiggerthangranularactivatedcarbon，andlowtemperaturewasfavorablefortheadsorptionofhumicacidonactivatedcarbon．Theadsorptionofpoweredactivatedcarbonisexocentricreaction，buttheadsorptionbehaviorofgranularactivatedcarbonisendother-micdegradationreaction．TheadsorptionisothermagreedwellwithFreundlichisothermaladsorptionequation．Theadsorptionkineticsofhumicacidonactivatedcarboncouldbesimulatedwithpseudofirstorderequationwithagoodcorrelation．Keywords:activatedcarbon;humicacids;adsorption;thermodynamics;kinetics水环境中的溶解有机质(DOM)由许多化学结构尚未确定的有机大分子组成，其主要成分为腐殖质(humicsubstances，HS)，包括腐殖酸(humicacids，HA)、富里酸(fulvicacids，FA)，而HA存在较为普遍［1］。几乎所有天然有机物(NOM)都可能在消毒过程中与卤素元素进行反应生成消毒副产物(DBPs)，其中占溶解性有机质一半左右的腐殖酸是产生三卤甲烷(THMs)最重要的前驱质。而在所有能监测到的DBP中THMs约占64%，卤代乙酸(HHAs)占30%。虽然这些化合物在水中含量仅为ug/L量级，但它们对人类健康具有较大的潜在危害性，有的具有致癌或致突变作用。活性炭具有巨大的表面积(最大可达3000m2/g，BET法测定)和丰富的官能团，活性炭的一切应用，几乎都基于活性炭微孔、比表面积和表面化学官能团［2～4］。通过大量文献调研，国内关于活性炭处理腐殖酸的研究鲜见报道，所以本研究具有一定的理论价值和实际应用的意义。新疆环境保护2014，36(3):25～30EnvironmentalProtectionofXinjiang1试验部分1．1试验仪器及材料1．1．1试验仪器BS110S型电子天平(北京赛多利斯天平有限公司)，电热鼓风干燥箱(重庆银河试验仪器有限公司)，SHA－C型恒温振荡器