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表面化學(xué)改性活性在水處理中的應(yīng)用
(1)去除水中的有機(jī)物。經(jīng)H2和N2改性后的活性炭對(duì)水溶液中か一甲酚、硝基苯和か一硝
基苯酚等有機(jī)物的吸附,較未處理過的活性炭吸附量大。
采用岳陽市自來水公司一廠的水樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),氯化消毒后的高色度水中,其三氯甲烷
(THMs)的含量高達(dá)107g/dhm2。若將活性炭表面化學(xué)改性并對(duì)常規(guī)水處理后的高色度水進(jìn)行吸
附處理,則可發(fā)現(xiàn):改性后的活性炭對(duì)THMs的吸附力大大提高,而且當(dāng)水體的pH=PHPZC(零
電荷點(diǎn))時(shí),活性炭對(duì)THMs的吸附量較大,此時(shí)水樣中THMS的含量僅為44g/dm
在苯胺的柱式分離與測定的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),經(jīng)過殼聚糖(CTS)處理后的活性炭有著比活性炭
更強(qiáng)的吸附苯胺的能力。隨著改性活性炭的的CTS質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,苯胺的去除率逐漸提高,當(dāng)
CTS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.7%時(shí),苯胺的去除率可達(dá)99.3%。
(2)去除水中的重金屬離子。表面化學(xué)改性活性炭對(duì)于廢水中的無機(jī)重金屬離子,具有
定的選擇吸附能力。如對(duì)Agt、Cd2+、CrO等離子的吸附去除率均達(dá)到85%以上,對(duì)其他如
銻、鉍、錫、汞、鉆、鉛、鎳、鐵等金屬離子也具有良好的吸附能力。
有實(shí)驗(yàn)表明:經(jīng)硝酸深度氧化的活性炭,可顯著增加對(duì)Pb2+的吸附量,不過對(duì)水中的
Ca2+、Mg2+吸附影響不大。
分別用HNO、H2SO4以及HNO加乙酸銅溶液對(duì)活性炭進(jìn)行表面化學(xué)改性處理,發(fā)現(xiàn)活
性炭表面官能團(tuán)數(shù)量發(fā)生了顯著改變,特別是羧基增加較多;改性后的活性炭對(duì)Cr+的吸附性
能有所提高。
將市售粉狀活性炭用16%硝酸進(jìn)行氧化,再用0.1mol/L的氫氧化鈉進(jìn)行改性處理,發(fā)現(xiàn)
改性后的活性炭較改性前對(duì)Cux2+離子的吸附能力提高了60%以上。
第七章活性炭水處理劑
(3)去除水中的陰離子。利用強(qiáng)氧化劑對(duì)活性炭進(jìn)行改性,可改變活性炭表面官能團(tuán)的性
質(zhì),使原來具有催化還原能力的官能團(tuán)改性為具有氧化能力的官能團(tuán),從而抑制了活性炭處理
水中亞硝酸鹽的形成,使出水中亞硝酸鹽的濃度從經(jīng)未改性活性炭處理后的2.0mg/L,降低為
經(jīng)改性活性炭處理后的0.01mg/L。
用Mg(NO)2和Ba(NO3)2處理活性炭后,活性炭的表面含氧和含氮量增加,可有效地去
除SO,即將SO進(jìn)一步催化氧化成SO。與未改性前相比,改性后的活性炭去除效果大大
提高在去除水硬度的裝置后面加改性活性炭單元,可有效地消除水中過多的碳酸鹽,避免其轉(zhuǎn)
化為H2CO,造成CO2排入大氣而引起溫室效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn),以7mol/L.的硝酸溶液加
0.4mol/L的醋酸銅溶液對(duì)活性炭進(jìn)行表面改性處理后,其吸附CO效果較好。
(4)去除其他物質(zhì)。將化學(xué)改性活性炭應(yīng)用于亞甲基藍(lán)染料廢水時(shí),當(dāng)改性活性炭的投加
量為2%,吸附1h后,其對(duì)活性艷紅X-3B染料廢水色度的脫除率達(dá)9.7%。
活性炭本身對(duì)氨等堿性物質(zhì)以及硫化氫、甲硫醚、醛類等的吸附保持能力差,而加入堿性藥
劑改性后,其除臭能力將大大提高。
常規(guī)的處理方法不能有效地去除河水中的殺蟲劑等物質(zhì),而經(jīng)一定濃度NaOH等化學(xué)藥
劑改性后的活性炭,則對(duì)這些物質(zhì)有較好的去除效果。在河水中投入10mg/L的改性活性炭,
可以將引起臭味的土臭臭素(geosmin)和2-甲基異茨酸(MIB)從66mg/L降到2mg/L。
