活性炭吸附技术在水处理中的应用

摘要：概述活性炭的特性及其吸附机理,介绍活性炭吸附技术及其组合工艺在国内外水处理中的应用和发展,总结它在应用中的优缺点并预测其前景和发展方向。     

表面化学改性活性炭对有机物吸附的研究进展

综述了国内外学者对氧化改性和还原改性活性炭吸附有机物的研究进展。氧化改性和还原改性活性炭的比表面积、表面官能团和表面pHpzc都发生了变化,因此对液态和气态有机物的吸附发生变化。吸附机理主要是通过改变三种力的作用形式和大小,即扩散力、供-受电子机制和静电作用。氧化改性活性炭不利于吸附水溶液中的有机物,还原改性活性炭有利于吸附水溶液中的有机物,氧化改性和还原改性活性炭都有利于吸附气态中极性有机物。     

吸附法处理甲基叔丁基醚污染物的研究进展

MTBE对地表水和地下水的污染已日益引起国内外的高度重视。对MTBE的性质、污染现状、处理技术及近年来国内外应用吸附法处理MTBE的研究进展作了一般综述,对分子筛、活性炭及吸附树脂这三种吸附剂对MTBE的吸附效果作了评述,对影响MTBE吸附效果的主要因素进行了讨论,并对吸附法处理MTBE的应用前景作了展望。     

浅谈粉煤灰活性炭处理含铜废水的性能

粉煤灰活性炭是利用粉煤灰制取的吸附剂,在含铜废水处理上具有较好的性能。因此,基于这种认识,本文将纯活性炭、粉煤灰和粉煤灰活性炭当成是实验吸附剂展开了含铜废水处理实验,以便对粉煤灰活性炭的吸附性能展开分析。而实验结果表明,粉煤灰活性炭吸附性能优于粉煤灰,并且与纯活性炭相接近。     

油气回收吸附材料性能研究

利用自主搭建的测试系统对活性炭进行了性能测试,重点研究了在一定吸附条件下,活性炭吸附量、床层吸附热以及出口浓度的变化规律;解吸过程中真空度和吹扫工艺对脱附效果的影响。试验结果表明:活性炭存在穿透曲线,当达到饱和状态时,吸附能力迅速下降;第一次吸附过程中活性炭床层温升非常大,床层温度随传质区的移动而变化,并且趋势基本上一致;多次吸附后活性炭的吸附能力大幅度降低并保持相对稳定的吸附量;活性炭在不同真空度下的脱附效果明显,真空度越低,脱附量越大。脱附末端添加的空气吹扫工艺有利于活性炭的脱附。     

碱改性活性炭表面特征及其吸附甲烷的研究

采用不同浓度的氢氧化钠对椰壳活性炭进行表面改性.BET和SEM分析改性前后活性炭的表面结构,Boehm滴定和SEM/EDS方法测定活性炭表面元素及含氧基团.研究改性活性炭对甲烷的吸附性能和吸附行为.结果表明,经氢氧化钠改性处理后,活性炭孔径变化不明显,表面含氧基团显著减少;当氢氧化钠的浓度>3.3 mol·L-1时,活性炭的比表面积和孔容大于未处理的活性炭,并且随碱的浓度增加而增大.与改性前的活性炭相比,甲烷在碱改性活性炭上的吸附量提高了24%.增加活性炭的比表面积和孔容,减少表面的含氧基团有利于甲烷的吸附.甲烷的吸附行为符合Langmuir等温吸附式,吸附常数为163.7 m3·mg-1.     

SDBS改性活性炭对水中环丙沙星的吸附研究

本文以活性炭为吸附剂,以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为改性剂,通过正交试验确定了活性炭的最佳改性条件,并且通过静态吸附试验研究了改性活性炭对水中环丙沙星的吸附作用,并通过BET,XRD对SDBS改性活性炭进行了表征。结果表明:最优改性条件为SDBS浓度2 g/L,浸泡时间为4 h,固液比为1∶10。改性活性炭对水中环丙沙星的吸附动力学符合拟二级动力学方程,其吸附行为可用Langmuir吸附等温线来描述,即为单分子层吸附。改性活性炭的最大吸附容量为27.1 mg/g,较改性前提高了48%,改性过后能更快的达到吸附平衡。并且改性过后的活性炭表面积变小,孔径变大,但是其晶格结构并未改变。     

活性炭吸附挥发性有机化合物的研究进展

由于挥发性有机化合物(VOCs)对人类健康和生态环境的危害巨大,因此VOCs控制技术的研究显得尤为重要。活性炭吸附法具有技术成熟、操作简单、净化效率高、能耗低以及可回收等优势,是净化VOCs最经济、有效的方法之一。主要综述了活性炭在脱除VOCs方面的研究进展,包括活性炭的制备和改性技术及其对VOCs的吸附性能、活性炭吸附VOCs的影响因素以及活性炭在实际工业中的应用。通过探究不同制备及改性方法对活性炭孔结构、表面化学性质、比表面积的改变与VOCs吸附效果之间的联系,并结合实际应用实例,对活性炭吸附技术在实际应用中的发展方向提出了一些合理见解。     

表面憎水性活性炭的制造和表征

活性炭是一种应用广泛的吸附催化剂,具有发达的空隙结构和巨大的比表面积,在环境污染处理,尤其是去除废水中有机污染物等方面,具有广泛的应用。但是,通常在活性炭的活化过程中,活性炭表面产生一些亲水性的基团,使其吸附废水中有机污染物量减少。文章通过活性炭表面改性,赋予活性炭表面一个合适的憎水性,从而增强其在废水中吸附有机污染物的能力。     

改性活性炭在环境保护中的应用

活性炭是一种应用广泛的吸附催化剂 ,其性能取决于它的孔隙结构和表面化学性质。为了提高其吸附效率和改善其吸附选择性及其催化性能 ,往往需要对活性炭的孔隙结构进行调整以及改变其表面化学性质。综述了活性炭的改性方法及其特点、改性活性炭在环境保护中的应用及其再生等方面的研究概况     

活性炭吸附乙酸乙酯的动态吸附和动力学研究

该研究以商业活性炭为固定床填充剂,研究了活性炭固定床对乙酸乙酯的吸附脱附行为。使用的商业活性炭具有极高的比表面积,达到1 099.74 m2/g,对乙酸乙酯的最大吸附量达到443.7 mg/g。对活性炭吸附乙酸乙酯的实验数据进行了动态吸附模型拟合和动力学拟合,包括Boltzmann和Yoon-Nelson 2种动态吸附模型,伪一级动力学、伪二级动力学、Banham吸附率方程和Elovich方程4种动力学模型。结果表明Boltzmann模型和Banham吸附率方程具有更好的拟合效果,说明活性炭固定床的传质阻力小,传质效率高,并且发现通过Banham吸附率方程计算出来的的最大吸附量与实际最大吸附量高度吻合,可以利用该模型预测其他VOCs的吸附曲线,具有一定实际意义。     

活性炭水处理技术应用

本文综述了活性炭水处理的特点，主要影响因素，活性炭的再生及活性炭吸附法在水处理中的应用，从而论证了活性炭吸附法应用于水处理的可行性和有效性。     

生物活性炭处理污水

一、前言活性炭吸附处理工业废水已广泛地被人们采用,但由于再生费用高昂,吸附应用受到了限制,不需用加热再生的活性炭吸附法,即生物活性炭吸附法,目前在国内还未应用。生物炭吸附处理一般与“老三套”二级处理流程结合,成为三级处理流程。其目的     

饮用水源有机毒物污染及其处理技术进展

饮用水源中的有机毒物对人体健康和生态环 境构成了潜在的威胁。综述国内外饮用水源有机毒物 污染现状，介绍活性炭吸附、臭氧－活性炭、膜分离及光 催化氧化等饮用水源有机毒物处理技术的典型应用及 发展动态。     

活性炭吸附法去除废水中重金属的研究进展

总结了活性炭吸附法去除废水中重金属的机理和规律进行了,其吸附机理有离子交换、络合、化学吸附等,吸附平衡模式除了有Langmuir模式和Freundlich模式之外,还有表面络合模式;分析了pH、溶液的离子强度和初始浓度对单组分溶液吸附去除率的影响;论述了多个金属离子共存时活性炭对金属离子的吸附影响以及金属离子与有机物共存时活性炭对金属离子的吸附影响;最后展望了活性炭在重金属废水处理中的应用前景,提出了一些建议。     

活性炭静态吸附马铃薯淀粉废水的试验研究

本试验采用颗粒活性炭吸附处理低浓度马铃薯淀粉废水,研究吸附时间、活性炭粒径及废水的pH对活性炭吸附处理效果的影响。试验结果表明:Langmuir和Freundlich吸附等温式均能较好地拟合颗粒活性炭对马铃薯淀粉废水的吸附处理过程;活性炭粒径越大其最大吸附速率和吸附量越小;活性炭在酸性条件下比在碱性条件下具有更高的最大吸附速率和吸附量。     

活性炭吸附法处理重金属废水研究进展

重金属废水成分复杂、毒性大且难降解,随着国家相关法律政策要求日益严格,使之成为废水治理的重点和难点。目前,活性炭吸附法在重金属废水处理方面也逐步开始工业化应用,取得较好的效果,本文对现有活性炭处理重金属废水技术进行了综述,详细讨论了该技术的各项参数,包括：活性炭的选择及预处理、废水的pH值、停留时间、活性炭用量和吸附柱的运行条件等,并简要介绍了活性炭吸附处理重金属废水的吸附机理。     

活性炭对苯胺、对硝基苯胺共吸附性能的研究

文章采用静态吸附法研究活性炭对苯胺和对硝基苯胺混合溶液中各组分的共吸附过程。研究结果表明,在吸附开始阶段,活性炭对各组分的吸附速率均较大,随着吸附时间的延长,其吸附速率减慢。活性炭对两组分吸附的动力学行为均遵循Bangham速率方程,且由于苯胺的分子极性较小,活性炭对苯胺的吸附速率比对硝基苯胺对大。对于不同浓度比的混合溶液,吸附质浓度越大,活性炭对其吸附量越大。混合溶液中对硝基苯胺的浓度越大,活性炭的总吸附速率和吸附量越大。当pH值为4～5时活性炭对苯胺的吸附性能优,而pH值对活性炭对对硝基苯胺的吸附量影响较小。活性炭对两组分的吸附量和吸附速率都随着温度的升高而增加,说明吸附反应为吸热反应。活性炭对苯胺的吸附反应活化能为24.21kJ/mol,对对硝基苯胺的吸附反应活化能为54.98kJ/mol,温度升高更有利于活性炭对对硝基苯胺的吸附。     

酸碱改性活性炭及其对甲苯吸附的影响

分别用酸溶液(H_2SO_4、HNO_3、H_3PO_4)和碱溶液(NaOH或NH_3·H_2O)浸渍方法对活性炭进行改性,并对酸改性活性炭进行碱溶液二次改性处理,通过表征改性前后活性炭BET比表面积、孔结构、表面官能团等理化特征和测定其对甲苯蒸气的饱和吸附量,研究了影响活性炭吸附甲苯蒸气的关键因素.结果表明,酸改性使BET比表面积、微孔面积、微孔容积减少、表面酸性官能团增加,而碱改性呈现相反的理化特征变化.活性炭理化特征的变化可能与改性溶液的酸碱性、氧化还原性有关,并且这种相反的变化直接关系到活性炭对甲苯蒸气的吸附.3种酸改性的活性炭对甲苯蒸气饱和吸附量相对于原活性炭减少9.6%~20.0%,而两种碱改性的活性炭则增加29.2%~39.2%.相关性分析显示甲苯吸附量与BET比表面积、微孔面积、微孔容积正相关,而与表面酸性官能团负相关;多元回归分析进一步表明微孔容积和酸性官能团数量是影响活性炭甲苯吸附的关键因素.二次改性活性炭甲苯吸附量与表面含氧酸性官能团拟合结果则表明,—COOH、C＝O和—OH都对活性炭甲苯吸附能力有影响,其中—COOH影响较大.研究结果表明有效提高活性炭对甲苯吸附能力,改性宜以提高活性炭微孔容积和减小活性炭表面酸性官能团数量,特别是—COOH数量为目标导向.     

活性炭吸附处理含乳化油矿井水试验研究

为考察活性炭吸附对乳化油的去除效果,分别采用煤质、木质和椰壳粉状活性炭进行对比试验研究。结果表明:矿井水原水油含量0.66 mg/L,采用煤质、木质及椰壳活性炭投加量60 mg/L、吸附30 min后,去除率分别为81.71%、63.13%和50.78%,煤质活性炭吸附效果优于木质和椰壳活性炭;试验得出的煤质活性炭弗伦德利希(Fruendlich)吸附等温式,吸附时间60 min,活性炭投加量46 mg/L时,出水含油量小于0.1 mg/L;活性炭投加量60 mg/L时,出水含油量小于0.05 mg/L,为实际工程应用提供设计工艺参数。