本文選題：砷　切入點(diǎn)：活性炭　出處：《哈爾濱工程大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：砷是一種有毒元素,飲用水中砷含量超標(biāo)會(huì)引起皮膚、肝臟、腎臟等很多器官的癌變,近年來地方性砷中毒事件的頻發(fā)使其備受關(guān)注,因此有必要開發(fā)一種經(jīng)濟(jì)、可行的除砷技術(shù)。本文采用三種商用活性炭N1、N2和N3分別吸附去除水中的As(Ⅲ)和As(Ⅴ),動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,As在三種活性炭上的吸附行為均服從假二級動(dòng)力學(xué)吸附,其中N1吸附As初始速率相對較快,為0.405 mg/(g·h);等溫線實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,As(Ⅲ)和As(Ⅴ)在N1和N2表面的吸附為Langmuir吸附,而在N3表面的吸附為Freundlich吸附,其中N1對As(Ⅲ)的飽和吸附能力為3.69mg/g,明顯高于N2(1.97mg/g)和N3(0.54 mg/g);而其對As(V)的飽和吸附能力為2.88mg/g,也明顯高于N2(1.50mg/g)和N3(0.58mg/g),因此,從初始吸附速率和吸附能力角度看,N1都表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢。As(Ⅲ)在N1上的吸附是自發(fā)的放熱過程,以物理吸附為主,同時(shí)伴有化學(xué)吸附;溶液pH值的變化可改變As(Ⅲ)在水中的存在形式和活性炭表面的電荷形態(tài),隨著pH值的升高,As(Ⅲ)在N1上的吸附能力先增大后減小,其最佳吸附pH值是6(吸附量為4.048mg/g);進(jìn)一步研究表明,Na+、Cl-的引入可與As(Ⅲ)發(fā)生競爭吸附,導(dǎo)致As(Ⅲ)在N1上的飽和吸附能力隨著離子強(qiáng)度的增大逐漸較小;此外,水中共存Fe2+也影響As(Ⅲ)的吸附過程,隨著Fe2+濃度的逐漸增加,其在活性炭上的吸附可為As(Ⅲ)提供一定的吸附位,使得As(Ⅲ)在N1上的飽和吸附能力先增大后趨于穩(wěn)定。As(Ⅴ)在N1上的吸附同樣是自發(fā)的放熱過程,以物理吸附為主,同時(shí)伴有化學(xué)吸附;隨著pH值的升高,As(V)在N1上的吸附能力先增大后減小,其最佳吸附pH值是7(吸附量為2.931mg/g);另外,As(V)在N1上的吸附能力隨著離子強(qiáng)度的增大先增大后減小,電荷屏蔽效應(yīng)是離子強(qiáng)度較小時(shí)飽和吸附量逐漸增大的原因,而新引入的Na+、Cl-與As(Ⅴ)的競爭吸附在離子強(qiáng)度較大時(shí)起主要作用;而Fe2+濃度的逐漸增大使As(Ⅴ)在N1上的吸附能力逐漸增大,活性炭表面的鐵鹽與As(Ⅴ)較強(qiáng)的結(jié)合能力是其吸附量大幅提高的主要原因。結(jié)合活性炭表面性質(zhì)表征結(jié)果和活性炭吸附砷過程的影響因素分析,砷在活性炭表面的吸附可能主要基于靜電作用和物理吸附作用原理,但對As(Ⅴ)而言,加入Fe2+后化學(xué)吸附是其吸附量成倍增加的主要原因。柱穿透曲線研究表明,隨著柱高度的增加,As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附量逐漸降低,穿透時(shí)間逐漸延長。柱高度由5cm增加到20cm時(shí),As(Ⅲ)的飽和吸附量由8.153mg/g下降到4.076 mg/g,穿透時(shí)間由6天延長到12天;As(Ⅴ)的飽和吸附量由5.435mg/g下降到2.718mg/g,穿透時(shí)間由4天延長到8天。但是與靜態(tài)實(shí)驗(yàn)相比,穿透實(shí)驗(yàn)吸附能力有很大提高。
[Abstract]:Arsenic is a toxic element. Excessive arsenic content in drinking water can cause canceration of many organs, such as skin, liver, kidney and so on. In recent years, the frequent occurrence of endemic arsenic poisoning has attracted much attention, so it is necessary to develop an economy.Feasible arsenic removal technology.In this paper, three commercial activated carbon, N _ 1N _ 2 and N _ 3, were used to remove as (鈪，

本文編號：1704438