活性碳纤维处理含酚废水的研究

第14卷第l期江苏环境科技20D1年3月活性碳纤维处理含酚废水的研究姜军清陆晓华(华中科技大学环境科学与工程系武汉430074)摘要采用播性碳纤维处理苯酚模拟废水，通过静态和动态吸附研究．测定了吸附等温线动态穿透曲续，井研究了溶液的p}I值、吸附平衡时间对处理效果的影响。结果表明，播性碳纤维对苯酚的吸附容量为275．1，吸附速率快当溶液pH>8时，吸附效率下降，吸附时间存在最佳值。吸附饱和的活性碳纤维用10％的氢氧化钠溶液再生，重复使用3次．吸附效率无明显变化。关键词活性碳纤维含酚废水吸附再生Research0fPhenolicSewagebyActivatedCarbonFibreTre~lnlentJiang】ng．Xi~ohuaAbs嘲TaldngmodelIrealmerttphenolicsewagebyae6vatedcarl~nfibrebystatic肌dd~tmica~orplJonstI1由，thepcnetratingcm've0f一thermaldyr-amicstateB叽叽lineisdeterminedandtheinfluence0ftrealrnelat跚bypHandad唧dor．equJlibritmatime黜stud-iedResultiIldic蛔thattheadmqcCdoncpty0factivatedcarb0nfibretoPheis275lmg／g，Whl'lethefastadsorPd邮rateandsolu6onpHgreaterthan8the优le~cieaacydecreases；andthereisabestvalueforadsoq：Ttiond．The5atI1c~boItfibrebyIs0rp-6onisrecoveredby∞10％sodiumhydroxidesolution，andtherewmbenosi~ai／icantehan~0f础呻eficiencyafter【etlsethreemeB．Key,,voidsActivatedcarb(mfibrePhenolicsewageAdso~onRecovery1前言酚类化合物广泛存在于焦化厂、农药厂等排放的含酚废水中，它能与生物活体的蛋白质结台使其变性，最终引起组织损伤、坏死，引起生物中毒。因此，含酚废水的处理方法一直是水处理研究中备受关注的课题。从环境和经济效益两个角度出发，水处理技术应考虑兼顾资源回收利用与废水处理达标排放两个方面。吸附法是一种操作简便、可实现废水中有用资源回收利用、对高低浓度废水均适用的物理化学方法。但若吸附剂再生性能差，价格贵，则很难在实际水处理中普遍应用。恬性碳纤维(ACF)是70年代发展起来的新型高效吸附剂，与目前常用的粉末或颗粒状恬性炭相比，它具有吸附容量大，吸附和解吸速率快，再生条件温和等优点。近年来在水处理中的应用研究逐渐增加。本文以ACF为吸附剂，研究了ACF在水溶液中对酚的吸附与解吸行为。2实验方法以苯酚水溶液为模拟废水，分别进行静态吸附和动态吸附及吸附剂的再生研究。苯酚浓度测定采用二氨基氨替吡啉分光光度法。2．1吸附等温线称量不同质量ACF分别置于250mL碘量瓶中，加人浓度为3．105L苯酚溶液100ⅡlL，振摇足够的时间后分离．取上清液测定其苯酚平衡浓度。2．2静态吸附条件试验称量0．5gACF分别置于碘量瓶中，加入浓度为1．325L苯酚溶液100mL，改变吸附平衡时间；浓度为2．093昏，L苯酚溶液100mL，改变pH值进行静态吸附试验，分别测定苯酚的平衡浓度。2．3动态吸附和脱附实验苯酚溶液以一定流速由吸附柱顶端进入ACF吸附柱，吸附柱内径30111111，填充高度为90rml，ACF填充量为5．0g。测定吸附后出水苯酚浓度，吸附饱和后用1O％Na0H溶液再生，ACF循环使用。3结果与讨论3．1静态吸附吸附过程是非均相过程，一般经历3个阶段，即：膜扩散阶段、孔扩散阶段及吸附反应阶段。吸附速率主要受膜、孔扩散速率控制。影响吸附的主要维普资讯http://www.cqvip.com第14卷第1期姜军清等／活性破纤维赴理含酚废水的研究2001年3月因素有吸附剂的特性和操作条件，其中吸附剂的特性可从吸附等温线得到评价，并根据吸附容量确定吸附剂用量，操作条件主要是废水的pH值和停留时间。31．1苯酚吸附等温线测定条件苯酚原始浓度3105L，废水量1(20mL，室温时吸附24h表1吸附等温线测试值logq~为纵坐标，logCo为横坐标，结果如图1所示。2．32．42．52J62．72829303．IotC图1吸附等温线通过最小二乘法回归呈直线，ACF吸附苯酚废水符合弗雷德雷希吸附等温式：q=c=5．02cl结果表明，ACF对苯酚吸附性能优良，苯酚平衡浓度