【摘要】：活性炭是目前水處理領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛的多孔材料,活性炭本身是一種具有非極性的吸附劑,在水溶液中對非極性的有機(jī)物能夠快速有效的去除。然而銻Sb(Ⅲ)等重金屬離子是具有一定極性的溶質(zhì),要提高非極性活性炭對重金屬離子銻Sb(Ⅲ)的吸附能力,通常通過改性使其表面具有一定極性。以往研究表明,銻是一種較難去除的重金屬離子,并且大部分研究主要針對含銻廢水(濃度較高),關(guān)于去除原水中微量銻的研究則鮮見報道。因此,為了保證人類和其他生物的飲水安全,尋找一種經(jīng)濟(jì)有效的除銻方法具有重要的研究意義。 本課題選擇活性炭作為吸附材料研究其對原水中銻Sb(Ⅲ)的吸附去除效果,主要包括活性炭改性實(shí)驗(yàn)和靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)兩大部分。具體內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)：活性炭的改性方法及最佳改性條件的選擇,通過比較選定一種經(jīng)濟(jì)、高效、去除效果好的活性炭作為最佳改性活性炭(0.1mol/L高錳酸鉀溶液改性活性炭)；研究高錳酸鉀改性活性炭除銻Sb(Ⅲ)的影響因素(包括吸附劑投加量、接觸時間、溫度、pH值、干擾離子(Cl-、NO3-、Ca2+、Mg2+));通過靜態(tài)實(shí)驗(yàn)研究改性活性炭對模擬水樣除銻Sb(Ⅲ)的吸附性能,并探討其去除機(jī)理,分析其有效性和可行性。 改性實(shí)驗(yàn)主要采用不同濃度的改性劑對顆�；钚蕴窟M(jìn)行改性,并利用掃描電鏡(SEM)、 XRD衍射儀、FTIR紅外光譜儀對其改性后的物化性質(zhì)進(jìn)行表征。經(jīng)過高錳酸鉀溶液改性后的活性炭吸附效果最佳(最大去除率為95.88%),硝酸改性次之(最大去除率為89.55%),在吸附劑不同投加量的情況下可以明顯看出改性活性炭對原水中銻Sb(Ⅲ)的吸附去除效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于未改性活性炭(最大去除率為62.04%)。 靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在銻Sb(Ⅲ)初始濃度為100μg/L,吸附劑投加量為3.0g/L、溫度為25℃、pH值為3.1的條件下,高錳酸鉀溶液(0.1mol/L)改性的活性炭對銻Sb(Ⅲ)的吸附去除效果較高,去除率達(dá)到95.88%,對應(yīng)的吸附容量為31.96μg/g。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),pH值對吸附效果的影響較大,僅在pH值為3.1左右達(dá)到最佳吸附效果。另外,對改性活性炭的吸附等溫過程研究表明：高錳酸鉀改性活性炭對銻的吸附過程較好地符合Freundlich吸附等溫模型,其相關(guān)系數(shù)R2為0.9857；改性活性炭除銻Sb(Ⅲ)的吸附動力學(xué)過程能夠較好的符合準(zhǔn)一級動力學(xué)模型,其相關(guān)系數(shù)R2為0.9749。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,改性活性炭對去除原水中的微量銻Sb(Ⅲ)有著較好的效果,具有操作簡單方便、高效經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。因此,采用改性活性炭去除原水中的銻Sb(Ⅲ),使之滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)對銻的質(zhì)量濃度限值(5μg/L)是可行的。
[Abstract]:Activated carbon is a widely used porous material in the field of water treatment at present. Activated carbon is a kind of non-polar adsorbent which can remove nonpolar organic matter quickly and effectively in aqueous solution. However, antimony SB (鈪，

本文編號：2141093