活性炭微波處(chu)理與廢水脫(tuo)色的關系

　　棕櫚油廠廢水含有危害環境的有色化合物，因其芳香結構而難以分離。不過在較低pH(1)在環境中使用吸附法進行顏色處理是有效的，但吸附后的廢水仍然含有酸性有害物質，會污染環境。因此，我們使用氮氣來增強椰殼活性炭的中性pH利用微波加熱激活活性炭的脫色能力。本期內容是測試微波處理活性炭和未處理(li)活性炭對廢(fei)水(shui)中有色化合物的吸附作用。

　　微波處理活性炭

　　椰殼(ke)活(huo)性(xing)炭(tan)用蒸餾(liu)水反復清(qing)洗，去除所有雜(za)質。直到(dao)溶(rong)液是(shi)中(zhong)性(xing)的(de)(de)pH，然后(hou)將(jiang)活(huo)性(xing)炭(tan)放在110℃烘箱干(gan)燥12小時。然后(hou)在微波(bo)反應器(qi)(qi)中(zhong)設置900℃。再(zai)將(jiang)約(yue)30g經清(qing)潔和干(gan)燥的(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)置于反應器(qi)(qi)的(de)(de)石英不銹鋼容器(qi)(qi)中(zhong)，同時以200cm 3/min氮氣活(huo)化10分鐘，流(liu)動(dong)穩定。將(jiang)微波(bo)處理的(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)冷卻(que)到(dao)干(gan)燥器(qi)(qi)的(de)(de)室溫，然后(hou)小心地放入密封瓶中(zhong)進行(xing)下一(yi)步的(de)(de)研究。

　　預處(chu)理(li)活性(xing)炭和(he)未預處(chu)理(li)活性(xing)炭的表征方法

　　使(shi)用SEM，EDX表示微波處理和未預(yu)(yu)處理的(de)活性(xing)(xing)炭。SEM測試以在(zai)(zai)3000×在(zai)(zai)放大率下檢查活性(xing)(xing)炭的(de)表面形狀。EDX測試檢查了(le)預(yu)(yu)處理的(de)活性(xing)(xing)炭和未預(yu)(yu)處理活性(xing)(xing)炭的(de)元(yuan)素組(zu)成。使(shi)用自動氣體吸附系統，基于(yu)氮氣吸附等(deng)溫線測量兩種活性(xing)(xing)炭的(de)BET表面積和孔體積。

　　微波處理(li)對活性(xing)炭形態(tai)學的影響

　　3000倍放大倍數下(xia)未經(jing)預(yu)處(chu)理(li)(li)(li)和微(wei)波處(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭獨特(te)SEM照片分(fen)別示(shi)于圖(tu)1a，b中。基(ji)于圖(tu)1a，在3000×在放大率下(xia)觀(guan)察到裂(lie)縫(feng)較少的(de)(de)平(ping)面(mian)形狀。吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)的(de)(de)物理(li)(li)(li)特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)表(biao)面(mian)裂(lie)紋(wen)和孔(kong)隙(xi)(xi)形成(cheng)。但是(shi)，圖(tu)1b注意到不同的(de)(de)情況。從這張圖(tu)中，表(biao)面(mian)上觀(guan)察到幾個(ge)裂(lie)縫(feng)，可(ke)以推測(ce)微(wei)波處(chu)理(li)(li)(li)可(ke)能會改變形態。根(gen)據之前的(de)(de)研(yan)究，具有足夠顆粒表(biao)面(mian)的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭的(de)(de)特(te)點(dian)是(shi)孔(kong)尺寸更(geng)大，活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)位點(dian)更(geng)多(duo)，可(ke)用性(xing)(xing)(xing)(xing)更(geng)大BET表(biao)面(mian)積。這些特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)加速了吸(xi)(xi)附(fu)效果(guo)，提高(gao)了吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)容量(liang)。由于孔(kong)隙(xi)(xi)和活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)位點(dian)較多(duo)，吸(xi)(xi)附(fu)處(chu)理(li)(li)(li)開始時會出現(xian)快(kuai)速吸(xi)(xi)附(fu)。這種快(kuai)速吸(xi)(xi)附(fu)過(guo)程可(ke)能會導致設(she)備外(wai)觀(guan)模糊。

　　在3000×放大倍數SEM照片：(a)未經預處理的活(huo)性炭，(b)活(huo)性炭微(wei)波處理。

　　BET分析

　　a、b顯(xian)示(shi)孔(kong)體(ti)積(ji)增(zeng)量分布(P v)與未經(jing)(jing)預處理和微(wei)波處理的(de)活性炭孔(kong)寬(kuan)度相比。如圖(tu)所(suo)示(shi)，微(wei)波加(jia)熱后孔(kong)體(ti)積(ji)顯(xian)著增(zeng)加(jia)。圖(tu)中縱軸上的(de)指示(shi)標(biao)記A比較未經(jing)(jing)預處理和預處理的(de)活性炭P v，而(er)且幅度分別(bie)為(wei)0.030cm 3/g和0.056cm 3/g。

　　(a)未經預處理(li)的活(huo)性(xing)炭(tan)(b)活(huo)性(xing)炭(tan)的微(wei)波處理(li)增加了孔(kong)體積與孔(kong)寬系。

　　吸附實(shi)驗采用微波處理(li)活(huo)性炭

　　在(zai)實驗過程中(zhong)，發現活(huo)性(xing)炭較低(di)pH環境對色(se)彩的吸附效(xiao)果大(da)(da)大(da)(da)提高。盡管如此，酸性(xing)廢(fei)水的排放可能會(hui)直接阻礙(ai)水生棲息地(di)。鑒(jian)于此，6-7可接受的預處理(li)活(huo)性(xing)炭吸附研(yan)究pH在(zai)范圍內進行。另外兩(liang)個因(yin)素是劑量和接觸時(shi)間，分別(bie)保持(chi)在(zai)3.208g和35min。從圖(tu)3可以看出，顏(yan)色(se)去除的百分比隨(sui)之而來pH減少和增(zeng)加(jia)。在(zai)pH6時(shi)獲得*高顏(yan)色(se)去除率98.46%，但隨(sui)著pH顏(yan)色(se)去除率增(zeng)加(jia)到(dao)7，降低(di)到(dao)95.69%。

　　不同劑量和接觸時間的活性炭pH從棕(zong)櫚油廠廢水中去(qu)除(chu)顏色。

　　棕櫚油(you)廠(chang)廢(fei)(fei)水脫色試驗(yan)采用(yong)微波(bo)(bo)處(chu)(chu)理活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)。活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)SEM分(fen)析表(biao)明，預處(chu)(chu)理后會(hui)產生更多的(de)(de)裂縫和(he)多孔結構(gou)。前(qian)體的(de)(de)結構(gou)變化(hua)是由(you)微波(bo)(bo)加(jia)熱(re)引起的(de)(de)。這證明了(le)從95開始形(xing)成裂縫和(he)碳(tan)組分(fen).03增(zeng)(zeng)加(jia)到(dao)98.93%(EDX分(fen)析)。微波(bo)(bo)加(jia)熱(re)處(chu)(chu)理在(zai)BET和(he)P v在(zai)增(zeng)(zeng)加(jia)方面表(biao)現出優異的(de)(de)效果。除了(le)86.67%的(de)(de)P v除了(le)增(zeng)(zeng)量，還實(shi)現了(le)66%以上的(de)(de)增(zeng)(zeng)量SBET增(zeng)(zeng)加(jia)。此外，使用(yong)RSM檢(jian)查(cha)棕櫚油(you)廠(chang)廢(fei)(fei)水預處(chu)(chu)理活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)脫色性能。發現，隨著(zhu)pH降低值，增(zeng)(zeng)加(jia)顏色去(qu)除率。類似地，活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)提供了(le)更多的(de)(de)活(huo)(huo)性點，有利于(yu)去(qu)除廢(fei)(fei)水中(zhong)的(de)(de)顏色。確定*佳處(chu)(chu)理條件為pH接觸時間為35 min，平均色度去(qu)除率為96.29%。因此，微波(bo)(bo)加(jia)熱(re)可(ke)以增(zeng)(zeng)強活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)吸附劑(ji)的(de)(de)形(xing)態，增(zeng)(zeng)強活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)對廢(fei)(fei)水的(de)(de)脫色效果。