水中三种典型含氮有机物的活性炭吸附特性研究_沈开源

给水排水Ｖｏｌ．３７增刊２０１１５５水中三种典型含氮有机物的活性炭吸附特性研究沈开源徐斌夏圣骥李伟高乃云覃操（同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室，长江水环境教育部重点实验室，上海２０００９２）摘要利用三种类型活性炭（粉末炭ＰＡＣ、活性炭纤维ＡＣＦ、颗粒活性炭ＧＡＣ），对三种典型含氮有机物（色氨酸、腺嘌呤和三聚氰胺）的吸附容量和吸附速率开展了研究。研究表明：ＰＡＣ与ＡＣＦ对色氨酸具有较高的吸附容量，吸附等温线符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ模型，拟二级动力学模型能够很好反应吸附速率变化；ＧＡＣ吸附色氨酸等温线符合ＢＥＴ模型，其吸附速率变化符合内扩散模型。ＡＣＦ与ＧＡＣ对腺嘌呤均具有较高的吸附容量，其吸附等温线符合Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ模型，拟二级动力学能较好地反应了吸附速率的变化；而ＰＡＣ对腺嘌呤的吸附更符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ模型，吸附速率变化同样符合拟二级模型。三种活性炭对三聚氰胺的吸附均大致符合ＢＥＴ模型，在低于液相饱和浓度条件下，三种炭的三聚氰胺吸附容量均较小，三种炭吸附三聚氰胺速率的变化都符合拟二级动力学模型。关键词色氨酸腺嘌呤三聚氰胺吸附等温线吸附速率Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｒｅｅｎｉｔｒｏｇｅｎ?ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｓｉｎｗａｔｅｒｂｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｓＳｈｅｎＫａｉｙｕａｎ，ＸｕＢｉｎ，ＸｉａＳｈｅｎｇｊｉ，ＬｉＷｅｉ，ＧａｏＮａｉｙｕｎ，ＱｉｎＣａｏ（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｏｌｌｕｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅＲｅｕｓｅ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＹａｎｇｔｚｅＡｑｕａｔｉｃＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｒｅｅｔｙｐｅｓｏｆａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎ（ｃａｒｂｏｎｐｏｗｄｅｒＰＡＣ，ａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒＡＣＦ，ｇｒａｎｕｌａｒａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎＧＡＣ）ｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙａｎｄａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｔｈｒｅｅｔｙｐｉｃａｌｎｉｔｒｏｇｅｎ－ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇＬ－ｔｒｙｐｔｏｐｈａｎ，ａｄｅｎｉｎｅａｎｄｍｅｌａｍｉｎｅ．ＰＡＣａｎｄＡＣＦｓｈｏｗｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙａｈｉｇｈａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｆｏｒｔｈｅｔｒｙｐｔｏｐｈａｎａｎｄｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｉｓｏｔｈｅｒｍｓｃｏｎｆｏｒｍｔｏｗｉｔｈＬａｎｇｍｕｉｒｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅｐｓｅｕｄｏ－ｓｅｃｏｎｄ－ｏｒｄｅｒｅｑｕａｔｉｏｎｓｈｏｗｓｔｈｅｂｅｓｔｆｉｔｔｉｎｇｆｏｒａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓｉｎｔｒｙｐｔｏｐｈａｎａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｂｙＰＡＣａｎｄＡＣＦ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｉｓｏｔｈｅｒｍａｎｄａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓｏｆＧＡＣａｃｃｏｒｄｗｉｔｈｔｈｅＢＥＴｍｏｄｅｌａｎｄｔｈｅｉｎｔｒａｐａｒｔｉｃｌｅｄｉｆｆｕｓｉｏｎｍｏｄｅｌ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＡＣＦａｎｄＧＡＣｈａｓａｈｉｇｈｅｒａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｆｏｒａｄｅｎｉｎｅａｓｗｅｌｌ，ＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｄａｔａａｎｄｋｉｎｅｔｉｃｓｆｏｒｂｏｔｈａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｓｗｅｒｅｂｅｓｔｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈＦｒｅｕｎｄｌｉｃｈｍｏｄｅｌａｎｄｐｓｅｕｄｏ－ｓｅｃｏｎｄ－ｏｒｄｅｒｅｑｕａｔｉｏｎｉｎｄｅｅｄ．ＵｎｌｉｋｅＧＡＣａｎｄＡＣＦ，ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｉｓｏｔｈｅｒｍｏｆＰＡＣｉｓｂｅｔｔｅｒａｃｃｏｒｄａｎｃｅｗｉｔｈＬａｎｇｍｕｉｒｍｏｄｅｌ，ｗｈｉｃｈｅｘｈｉｂｉｔｓｔｈｅｓｉｎｇｌｅｌａｙｅｒａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｆｏｒａｄｅｎｉｎｅ．Ｍｅｌａｍｉｎｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｎａｌｌａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｓｓｈｏｗｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｌｏｗｃａｐａｃｉｔｙｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｕｎｄｅｒｌｏｗｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎｗａｔｅｒ．Ｄｕｅｔｏｍｕｌｔｉｐｌｙｌａｙｅｒｓａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ，ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｉｓｏｔｈｅｒｍｓｏｆｍｅｌａｍｉｎｅａｒｅｇｅｎｅｒａｌｌｙｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈＢＥＴｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓｏｆｍｅｌａｍｉｎｅｏｎａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｓａｒｅｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｐｓｅｕｄｏ－ｓｅｃｏｎｄ－ｏｒｄｅｒｅ