核桃壳炭化吸附废水中Cr(Ⅵ)的性能研究

采用氯化锌活化法制备生物质废物硬壳活性炭,工艺条件为:核桃壳与氯化锌溶液质量比为1∶1.5、氯化锌溶液质量分数50%、炭化温度300℃、炭化时间90 min、活化温度600℃、活化时间60 min。对产品比表面积、孔径和表征进行了分析,并探讨了该核桃壳活性炭吸附废水中六价铬的pH值、废水初始浓度、吸附时间、振动转速等影响因素。结果表明:制得的活性炭碘吸附值为1 038.33 mg/g,比表面积为645.36 m2/g,平均孔半径为1.37 nm。当活性炭用量为0.1 g,废水pH=3,吸附接触时间为1 h,取100 mL浓度为50 mg/L的含Cr6+废水时,处理吸附量可达48.57 mg/g。活性炭最大饱和吸附值为80.24 mg/g。吸附符合Langmuir等温模式,吸附等温方程式为Ce/Qe=0.0083+0.0121Ce。     

废活性炭微波再生新工艺的研究

提出用微波加热-二氧化碳活化法再生乙酸乙烯合成用触媒载体废活性炭工艺.采用条件实验法研究了活化时间、二氧化碳流量和微波功率对活性炭碘吸附值,亚甲基蓝吸附值和再生得率的影响,得到微波辐射加热二氧化碳活化再生乙酸乙烯用触媒载体废活性炭的最佳工艺条件为活化时间25 min,二氧化碳流量0.2 L/min,微波功率700 W.在此条件下制得的活性炭碘吸附值为1158.02 mg/g、亚甲基蓝吸附值为240 mg/g、得率为74.19%.并对活性炭进行了比表面积的测定和孔结构的分析,活性炭的比表面积为1308.13 m2/g,总孔容为0.76 mL/g.     

H3PO4活化制备喜旱莲子草基活性炭及性能表征

为了解决喜旱莲子草入侵带来的环境污染和生态破坏问题,探索了综合利用其制备价廉、质优活性炭的可能性、在正交实验的基础上,对实验结果进行了单因素方差分析,结果表明,控制因素对活性炭得率和碘吸附值的影响大小均依次为:炭化温度＞炭化时间＞浸渍时间＞浸渍比,且前三者有显著影响、极差分析表明最佳制备工艺组合为:浸溃比4∶1、浸渍时间6h、炭化温度873 K和炭化时间1h.在最佳制备条件下制得的喜旱莲子草基活性炭得率和碘吸附值为:37.44％和752.36 mg/g;其比表面积、总孔体积、平均孔径和中孔率分别为:1 100.720 m2/g、0.610 cm3/g、2.216 nm、72.00％.红外光谱分析表明,活性炭形成了大量表面官能团,主要有以下几种:羧基、酚基、醚基等、正交实试和物理特性表征均表明,喜旱莲子草是良好的中孔活性炭制备原料.     

废活性炭微波再生新工艺的研究

提出用微波加热一二氧化碳活化法再生乙酸乙烯合成用触媒载体废活性炭工艺。采用条件实验法研究了活化时间、二氧化碳流量和微波功率对活性炭碘吸附值，亚甲基蓝吸附值和再生得率的影响，得到微波辐射加热二氧化碳活化再生乙酸乙烯用触媒载体废活性炭的最佳工艺条件为活化时间25min，二氧化碳流量0．2L／min，微波功率700w。在此条件下制得的活性炭碘吸附值为1158．02mg／g、亚甲基蓝吸附值为240mv,／g、得率为74．19％。并对活性炭进行了比表面积的测定和孔结构的分析，活性炭的比表面积为1308．13m^2／g，总孔容为0．76mL／g。     

沙柳活性炭纤维的制备与表征

以(NH_4)_2HPO_4活化沙柳纤维制备活性炭纤维,L_(16)(4~5)正交实验优化制备工艺条件,重点研究了活化温度对活性炭纤维结构的影响。同时应用扫描电镜(SEM)对其表面形貌进行表征,通过N_2吸附-脱附测定其孔结构。结果表明,随着活化温度的升高,活性炭得率逐渐减小,碘吸附值先增大后减小,在浸渍比2.5∶1、预氧化温度200℃、预氧化时间90 min、活化温度为800℃、活化时间60 min的条件下,可以制备出比表面积为1 304 m~2·g~(-1)、总孔容为1.004 cm~3·g~(-1)、得率为31.6%、碘吸附值为1 321 mg·g~(-1)的纤维状活性炭。     

Fenton法制备污泥基活性炭及其性能表征

污泥基活性炭孔隙率低下是污泥资源化利用的主要制约因素,而Fenton法预处理污泥,可有效改善活性炭性质。通过考察H2O2投加量、H2O2/Fe2+、活化pH以及炭化条件等参数,确定了最佳污泥基活性炭制备条件:H2O2投加量为5%(质量分数),H2O2/Fe2+为5∶1(质量比),活化pH为3,活化时间为2.0h,污泥含固率为1.0%(质量分数),炭化温度为600℃,炭化时间为2.0h,炭化升温速率为10℃/min。此时,得到的污泥基活性炭吸附碘值为340mg/g,比表面积为353.563m2/g,孔容积为0.238cm3/g,微孔容积为0.095cm3/g。该活性炭对阳离子和阴离子染料(亚甲基蓝和甲基橙)具有良好的吸附性能,结果表明,对亚甲基蓝和甲基橙的吸附更符合Langmuir方程,且其饱和吸附量分别为71.53、57.73mg/g。对吸附动力学的拟合结果表明,该吸附更符合二级动力学方程。     

污泥-烟煤基活性炭的制备及其对苯酚的吸附性能

以石化企业在污水处理过程中产生的干化剩余污泥为原料,大同烟煤作辅助添加料,采用化学活化法制备污泥-烟煤基活性炭,探讨了活化剂(ZnCl_2)用量、活化温度、活化时间等条件对所制备的活性炭性能的影响。以活性炭的碘吸附值为衡量指标,当污泥∶烟煤(质量比)=1∶1时获得制备污泥-烟煤活性炭的最佳工艺条件为:浸渍液为ZnCl_2∶原料(质量比)=2∶1,活化温度550℃,活化时间30 min,在该条件下制备的活性炭的碘吸附值为990 mg·g~(-1),比表面积为836m~2·g~(-1),产率为46.6%。同时,以苯酚为目标污染物,考察了所制备的污泥-烟煤基活性炭对苯酚的去除效果,结果表明:污泥-烟煤基活性炭投加量为2.0 g·L~(-1)时,4 h后达到吸附平衡,离子强度对吸附容量没有显著的影响,溶液pH在4~10范围内对苯酚有较好吸附,pH=6时苯酚吸附容量为138.9 mg·g~(-1)。与同类吸附剂相比,制备的污泥-烟煤基活性炭可高效吸附水溶液中的苯酚。     

生物质活性炭的制备及其染料废水中的应用

以城市污水厂活性污泥为原料,用3 mol/L ZnCl2溶液活化,通入水蒸气作活化气制备活性炭吸附剂.实验结果表明,温度为600℃条件下,活化时间为1 h,制得的活性炭其碘吸附值为374.10 mg/g,比表面积为381.62 m2/g,孔容积为0.25 cm3/g,微孔容积为0.11cm3/g.并进一步将生物质活性炭应用于染料废水的处理,考察了吸附时间、活性炭投加量和pH对色度及TOC的脱除效果的影响.室温下,酸性大红GR染料废水初始浓度为300 mg/L,污泥活性炭的最佳投加量为2%(质量分数),吸附15min,废水色度脱除率可达99.6%,TOC去除率可达99.7%,利用等温吸附实验作吸附等温线,吸附等温线可以用Freundlich或Langmuir方程描述.     

长柄扁桃核壳活性炭的制备及表征

以长柄扁桃核壳为原料采用磷酸活化法制备活性炭,分别研究了温度、时间、浸渍比和磷酸浓度对活性炭吸附性能的影响;进而采用氮气吸附曲线和SEM对最佳工艺条件下的活性炭进行了表征。结果表明,长柄扁桃核壳是一种优质的活性炭原料;当温度为400℃,活化时间2 h,浸渍比2：1,磷酸浓度60%时,得到产率为46.46%,碘吸附值和亚甲基蓝吸附值分别为1 073 mg/g、255 mg/g,比表面积高达1 740 m²/g,中孔率为73.12%的孔隙发达的高中孔率活性炭。     

脱水污泥制备含炭吸附剂及其应用研究

采用热解炭化法、物理活化法、化学活化法制备污泥含炭吸附剂,通过静态吸附实验研究各种影响污泥含炭吸附剂吸附性能的因素.实验结果表明,采用化学活化法制得的污泥含炭吸附剂吸附性能最好,在以ZnCl2为活化剂、锯末添加剂投加量为脱水污泥质量的1%、ZnCl2为3 mol/L、活化温度为450 ℃、活化时间为1.5 h、固液质量比(干污泥与活化剂溶液的质量比)为1:4的最佳制备条件下,制得的污泥含炭吸附剂碘吸附值在520 mg/g以上,产物收率>60%,比表面积>230 m2/g,总孔容积为0.35 mL/g,其中微孔容积为0.08 mL/g,中孔容积为0.23 mL/g.利用其处理城市污水,其对COD、色度、TP的去除率好于选定的商品颗粒活性炭.     

Fenton活化制备污泥炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能

利用Fenton活化法活化脱水污泥制备活性炭,研究了Fenton试剂投加量、活化时间、炭化温度、炭化时间和升温速率5种因素对制备污泥炭的影响。污泥炭的最佳制备工艺:Fenton试剂投加量为150 m L,活化时间为2.5 h,炭化温度为350℃,炭化时间为1 h,升温速率为20℃·min-1。污泥炭碘吸附值达到331.90 mg·g-1,BET比表面积为24.265 m~2·g-1。总孔容为0.146 cm~3·g-1,微孔率为17%。分析了吸附时间、pH值和吸附温度3种因素对污泥炭吸附水中Cr(Ⅵ)的影响。在吸附时间为90 min,pH=3,吸附温度为50℃时,污泥炭对Cr(Ⅵ)的吸附量为9.93 mg·g-1。吸附动力学符合准二级动力学模型描述,吸附过程符合Langmuir和Tempkin等温吸附模型描述。     

活性炭纤维吸附废水中对硝基苯酚及其脱附研究

采用新型高效吸附剂--活性炭纤维吸附废水中对硝基苯酚,对其吸附和脱附影响因素进行了较详细的研究,确定了最佳工艺参数,并对动态吸附-脱附进行了稳定性实验.在最佳的吸附条件下,装填4 g活性炭纤维可处理含对硝基苯酚1000 mg/L的废水1400 mL,出水对硝基苯酚浓度＜2 mg/L,达到国家综合污水一级排放标准,活性炭纤维有效吸附量可达349.87 mg/g.在最佳脱附条件下,脱附率＞99%,并可从高浓度脱附液中回收对硝基苯酚.稳定性实验表明,吸附-脱附性能稳定,采用活性炭纤维吸附处理对硝基苯酚废水是一种行之有效的处理方法.     

响应曲面法优化CO_2活化制备夏威夷坚果壳基活性炭

采用CO2物理活化法将废弃的夏威夷坚果壳制备成高品质活性炭。实验研究测定了活化温度、活化时间、CO2流量等因素对活性炭的吸附性能和产率的影响。通过响应曲面法得到实验优化工艺条件:活化温度766℃、活化时间36 min、CO2流量186 m L/min,所制备的活性炭亚甲基蓝值和产率分别为186 mg/g,71.35%。衡量活性炭品质的关键性参数BET比表面积、孔容和平均孔径分别为1 267 m2/g,0.97 m L/g和4.13 nm。此外通过扫描电镜对比炭化料和活性炭分析发现,活性炭表面具有大量无规则孔隙。     

稻壳基高比表面积介孔活性炭的制备与表征

以稻壳为原料,KOH为活化剂,分炭化和活化两步制备高表面积介孔活性炭。采用比表面积测定仪测定其N2吸附脱附等温线,采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射分析仪(XRD)对活性炭形成过程中的物相变化与显微结构进行了表征。结果表明,氮气保护下,稻壳在420℃温度下炭化4 h,再将KOH与炭化稻壳按质量比3∶1混合均匀后,在750℃活化1 h条件下制备的活性炭平均孔径可达4.54 nm,比表面积高达2 174.09 m2/g,介孔率达到78.57%。     

活性炭纤维吸附废水中对硝基苯酚及其脱附研究

采用新型高效吸附剂——活性炭纤维吸附废水中对硝基苯酚，对其吸附和脱附影响因素进行了较详细的研究，确定了最佳工艺参数，并对动态吸附一脱附进行了稳定性实验。在最佳的吸附条件下，装填4g活性炭纤维可处理含对硝基苯酚1000mg/L的废水1400mL，出水对硝基苯酚浓度〈2mg／L，达到国家综合污水一级排放标准，活性炭纤维有效吸附量可达349．87mg／g。在最佳脱附条件下，脱附率〉99％，并可从高浓度脱附液中回收对硝基苯酚。稳定性实验表明，吸附-脱附性能稳定，采用活性炭纤维吸附处理对硝基苯酚废水是一种行之有效的处理方法。     

CCD响应曲面法优化印染污泥木屑基活性炭制备

以印染污泥和木屑为混合原料,以NaOH为活化剂,通过化学活化法制备活性炭。对活化温度、活化时间和活化剂与基质混合比3个因素进行了研究,并采用中心组合设计(central composite design,CCD),建立了相应的二次方程。从响应曲面的方差分析中确立了对响应值影响最显著的因素依次为:活化温度、NaOH基质比和升温速率。其最佳工艺参数分别为:活化温度739℃,升温速率6.59℃/min,NaOH基质比为2.51。在最佳条件下制得碘吸附值为1 518.89 mg/g,BET比表面积为1 617.70 m2/g的活性炭。     

改性花生壳活性炭吸附-催化臭氧氧化处理反渗透浓水

考察了改性活性炭吸附-催化臭氧氧化对炼化RO浓水中有机污染物的降解效果。结果表明,花生壳经H_3PO_4活化后具有较好的比表面积及孔径结构,再经Cu~(2+)、Mn~(2+)、Fe~(3+)溶液负载改性,得到花生壳活性炭催化剂,其中Cu~(2+)改性后的活性炭具有最大的比表面积。将不同的改性活性炭与臭氧组合处理RO浓水,COD去除率显著提高,表现为CuAC≥Mn-ACFe-ACH_3PO_4-AC,偏碱性条件和提高活性炭投加量均利于活性炭吸附-催化臭氧氧化反应,且在30 min后COD去除率趋于平稳。当利用金属离子负载改性活性炭时,臭氧消耗率显著提高。其中,Cu-AC和Mn-AC吸附-催化臭氧氧化时臭氧的消耗率较高,COD去除率≥80%,出水COD60 mg·L~(-1),达到国家一级排放标准。     

活性炭的制备及其对苯酚的吸附

以红枣核为原料,Zn Cl2为活化剂制备了活性炭,研究了其对苯酚的吸附性能。采用低温氮气吸附脱附及FTIR等手段对活性炭的性能进行表征。结果表明:制备所得活性炭收率为42.1%,碘吸附值为1 086 mg·g~(-1),BET比表面积达1 096 m2·g~(-1),总孔容为0.603 cm3·g~(-1),平均孔径为2.200 nm,活性炭表面具有羟基、羧基等活性基团。通过Langmuir、Freundlich、Redlich-Peterson、Toth和Temkin等吸附等温模型对数据进行拟合,表明Redlich-Peterson和Toth 3参数模型能较好地描述苯酚在活性炭上的吸附平衡。动力学研究表明枣核基活性炭对苯酚的吸附过程符合二级吸附动力学方程。     

剩余污泥制备活性炭及其应用研究

以城市污水处理厂二沉池排出的剩余污泥为原料,采用不同活化方法制备活性炭,同时对比活化效果,研究了制备工艺条件对污泥活性炭吸附性能及产率的影响。结合比表面积、孔径分布和扫描电镜表征分析,对制备的污泥活性炭的性能进行评价,并探讨了污泥活性炭作为水处理吸附剂的去除效果。结果表明,以ZnCl₂为活化剂制备的活性炭性能较好,其最佳制备条件为：活化温度550℃,活化时间45 min,ZnCl₂浓度40％,固液比1∶2。制得的污泥活性炭的碘吸附值为496 mg/g,产率为51.8％,比表面积为301.4 m²/g,孔体积为0.37 mL/g,微孔体积为0.08 mL/g,平均孔径为5.78 nm。将该产品用于处理城市污水,投加量为0.8％,吸附平衡时间约为60 min时,对COD的去除率为81％,吸附容量为42.53 mg/g。     

磷酸低温活化蔗渣基中孔生物炭及其影响因素

以甘蔗渣为原料,磷酸为活化剂,采用低温活化法制备蔗渣基中孔生物质炭.采用L9(34)4因素3水平正交实验,探讨制备蔗渣基中孔生物质炭的实验方案与工艺条件;分析了浸渍比、烘干时间、活化温度、活化时间在3个不同水平下,对蔗渣基生物质炭碘吸附值、亚甲基蓝吸附值的影响.结果表明,对蔗渣基生物质炭孔结构和得率影响最大的因素是活化温度,影响最小的因素是烘干时间;实验范围内,提高活化温度有利于材料中孔结构的形成;最佳条件下制备的蔗渣基生物质炭其低温氮气等温吸附线有明显的回滞环,BET比表面积和总孔容分别为939 m2/g和1.35 mL/g,中孔占总孔容比例为89％,亚甲基蓝吸附值高达240 mg/g,远高于木质净水用活性炭国家一级标准(135 mg/g),属于典型的中孔炭.