改性活性炭吸附除砷的研究

第43卷第1期2014年1月应用‘化工AppliedChemicalIndustryVo1．43NO．1Jan．2014改性活性炭吸附除砷的研究王艳，王曙光，郑赛，陈全，王宇，吴振宇(安徽科技学院环境科学与工程系，安徽风阳233100)摘要：以小麦秸秆、木屑、煤渣等所制备的活性炭及其活性炭负载铁作为吸附剂，用于水中As(III)的去除。考察了活性炭种类、吸附时间、吸附温度、溶液pH值和吸附剂投加量等对As(III)去除的影响。结果表明，木屑制备的活性炭所负载铁作为吸附剂，对水中As(III)的去除效果最好；As(III)的去除率随吸附时间、吸附温度、溶液pH值和吸附剂投加量的增加而增加。关键词：改性活性炭；吸附；砷中图分类号：TQ352；X703．1文献标识码：A文章编号：1671—3206(2014)01—0063一O3ArsenicremovalperformancebymodifledactivatedcarbonWANGYah，WANGShu—guang，ZHENGSai，CHENQuan，WANGYu，Zhen—yu(EnvironmentalScienceandEngineering，AnhuiScienceandTechnologyUniversity，Fengyang233100，China)Abstract：Wheatstraw，sawdust，coal，etc．preparedandactivatedcarbonsasanadsorbentloadofiron，fortheremovalratesofAs(III)inwater．Theeffectsofcarbontype，sorptiontime，temperature，pHvalueandtheadsorbentdosageonAs(III)removalwereinvestigated．Theresultshowedthatironloadactiva—tedcarbonpreparedbywoodasadsorbentillustratedthebestremovalrateforAs(III)inwater．There—fnovalrateforAs(Il1)increasedwiththeincreasingsorptiontime，temperature，pHvalueandtheadsor-bentdosage．Keywords：modifiedactivatedcarbon；adsorbent；arsenic砷广泛分布于自然界的空气、水和土壤中。然而过量砷存在于我们的生活中将会引起各种疾病的发生，如黑脚病、神经痛、血管损伤以及末梢神经炎甚至致癌¨J。因此，如何有效而经济地去除饮用水中的砷成为一个刻不容缓的问题。为进一步提高我国生活用水的安全，国家标准委和卫生部联合发布的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)将生活用水中砷的最高允许浓度值由原来的50g／L降低至l0L，同时也给饮用水除砷技术带来新的挑战。目前，除砷的技术和方法主要有氧化法、混凝法、吸附法、膜技术、浮选、萃取、生物除污等技术，不同的技术分别适用于不同的处理条件。其中混凝法因所需原料成本低廉的优势而成为应用最多的除砷方法。但该方法工艺流程长、占地面积大且设备投资大，受到应用限制。吸附法具有工艺简单，占地面积小、便于自动化操作等优势而受到广大学者的追捧。在水处理技术中，活性炭因具有显著吸附性能，巨大比表面积和孑L隙结构，化学性质稳定而成为广泛应用的吸附材料⋯。但直接采用活性炭吸附除砷，其效果并不显著，为了进一步提高，降低除砷的成本。近年来，研究者采用负载铁离子的活性炭作为吸附剂，使砷的去除率与单一活性炭相比得到很大的提高。本文以多种农业废弃物作为制备活性炭的原材料，一方面增加活性炭的来源，降低成本；另一方面，也响应了国家“以废治废”的号召。同时，本文还采用铁离子对活性炭进行改性，以提高活性炭对砷的吸附效能，考察了各实验条件对砷的吸附去除效果的影响。1实验部分1．1试剂与仪器亚砷酸钠、HSO、NaOH均为分析纯。FE20pH．酸度计；SPECTRO原子发射光谱仪。收稿日期：2013—10—18修改稿日期：2013—11-07基金项目：安徽省教育厅自然科学基金(I~J2012B054)；高等学校人才引进专项基金(ZRC2012328)；安徽科技学院大学生科研基金作者简介：王艳(1983一)，女，湖北天门人，安徽科技学院讲师，博士，主要从事高级氧化技术在水污染控制领域的研究工作。电话：13965999209，E—mail：wangyanht@163．tom应用化工第43卷1．2活性炭的制备将农业废物如小麦作物秸秆、木屑等剪切、洗涤、粉碎、浸泡、烘干后，称取90g过0．50mm