脱灰煤基活性炭吸附处理含镉废水

总第173期2018年第1期总第173期2018年第1期山西化工山西化工SHANXICHEMICALINDUSTRYTotal173No.1，2018环境保护D〇I:10.16525/j.cnki.cnl4-1109八q.2018.01.55脱灰煤基活性炭吸附处理含镉废水陈春林(大同煤业金鼎活性炭有限公司，山西大同037001)摘要：镉是一种毒性非常大的重金属元素，当前被认定为高危污染物。这种重金属元素不仅能够对人体健康造成威胁，而且会导致疼痛致死。随着医学的发展，已经将其认定为致癌物之一。因此，含镉废水的处理受到了多方的关注。从3个方面，对脱灰煤基活性炭吸附处理含镉废水进行分析讨论。关键词：脱灰煤基；活性炭；吸附处理；含镉废水中图分类号:中图分类号:X703文献标识码703文献标识码:A文章编号：1004-7050(2018)01-0157-03文章编号：1004-7050(2018)01-0157-03引言引言工业含镉废水的排放是我国当前镉废水的主要来源，且其对于水资源的污染十分严重[1]。我国对于工业废水中镉废水的最高排放质量浓度设定为0.1mg/C1，目前却很难有企业达到废水排放标准，也就造成了镉废水处理问题的日益严重化。在镉废水的处理中，主要有化学法、物理法和微生物法3种。其中，利用脱灰煤基活性炭吸附法处理含镉废水属于物理法中的一种，具有环保性，且安全可靠。1实验设计1实验设计在活性炭吸附处理含镉废水中，可以根据溶液内离子吸附前后的浓度差计算出活性炭的吸附效果，以此作为理论依据，处理含镉废水。1.1材料与仪器本次实验中，选取活性炭E1，进行样品过筛，得到30目（613mm)活性炭。再对活性炭进行氧化，得到脱灰煤基活性炭。再准备1〇〇〇mg/L溶液备用，作为含镉废水备用。原子吸收光谱仪，原子吸收分光光度计，镉空心阴极灯，紫光分光光度计，电热恒温水浴锅，天平，pH计，干燥箱，滴管，容量瓶，移液管1支，抽滤瓶，漏斗，温度计，电路，烧杯和滤纸若干。1.2实验方法1.2实验方法1)镉离子测定:将准备好的溶液用原子吸收的方式，在波长为220.0nm的状态系测试其吸光度，收稿日期：2018-01-08作者简介：陈春林，女，1990年出生，2013年毕业于太原理工大学，助理工程师，从事活性炭生产、调度工作。并由相关曲线求出其浓度[2]。2)活性炭吸附容量测定：取100mL镉溶液和pH计到烧杯中，取一定量的活性炭，将温度设置到吸附温度后，抽滤，测定滤出液体的pH值和镉离子浓度，并计算出活性炭吸附容量。3)吸附速度测定：取一定量的活性炭，放置到镉溶液中，测定镉溶液中活性炭的浓度，采用时间对比的方式画出吸附速度曲线。1.3活性炭吸附测定活性炭吸附测定1)表面酸度测量：取〇.5g活性炭+20mLNaOH放于烧瓶中，于80°C之下加热6h，再与未用过的NaOH进行对比。2)再生测量:取0.2g活性炭，借助不同的再生剂对其进行再生，待一定的时间后进行洗涤烘干，再进行第2次吸附。保证外部环境一定的情况下，观察对比第1次、第2次的吸附效果，并以此计算吸附量和再生率。2实验数据处理2实验数据处理2.1吸附量计算[见公式(1)]2.1吸附量计算[见公式(1)]丄=丄+^-(1)qQ,KQ0Ce⑴式中：Q。代表了溶液最大吸附量；G代表了活性炭处理后剩余的浓度；g代表了活性炭的吸附量；K代表常数。2.2吸附速度计算2.2吸附速度计算吸附速度是溶质扩散到炭表面的速度，从而占领炭表面空隙的时间。在溶液的吸附速度计算中，通过对吸附浓度、时间等数据的掌握，可以计算出吸附速度，见公式(2)。⑵•158•山西化工山西化工sxhxgy@163.@163.com第38卷第38卷3脱灰煤基活性炭吸附处理含镉废水3脱灰煤基活性炭吸附处理含镉废水3.1活性炭吸附效果3.1活性炭吸附效果标准曲线图如图1所示。图1标准曲线图3.2各因素对吸附能力的影响3.2各因素对吸附能力的影响3.2.1吸附时间对活性炭吸附能力的影响3.2.1吸附时间对活性炭吸附能力的影响活性炭在吸附镉离子时，常常会收到孔结构、碳量等影响，从而影响吸附时间。根据相关调查，活性炭在吸附镉离子时，刚开始比较快，随着时间的延长，吸附量变化不大，其吸附平均时间以3d最佳[3]，如表1所示。表1吸附量与时间关系®用炭量/g吸附后质量浓度/mg•L-1吸附量/mg•g-i吸附后/pH吸附时间0.1003.218.316.6710.0992.758.536.9220.1030.739.177.1130.1000.579.027.214注①：溶液质量浓度设定为15mg/L，pH=5,温度18°C。3.2.2活性炭用量对吸附能力的影响3.2.2活性炭用量对吸附能力的影响相同的溶液，随着活性炭的增加，其浓度降低，且镉离子也减少。在活