發(fā)布時(shí)間：2019-08-16 06:53

【摘要】：活性炭吸附是去除飲用水中有機(jī)污染物的有效技術(shù)。本研究選取了阿特拉津、二氯乙酸和三氯乙酸這3種典型的難降解有機(jī)物,采用2種自制的竹質(zhì)活性炭和5種煤質(zhì)商品活性炭分別在超純水和實(shí)際水體配水條件下對(duì)其進(jìn)行吸附試驗(yàn),考察活性炭的理化結(jié)構(gòu)對(duì)吸附特性的影響以及實(shí)際水體有機(jī)物與目標(biāo)有機(jī)物在活性炭上的競爭吸附機(jī)理,并結(jié)合分子量分級(jí)和三維熒光光譜等表征手段,探究活性炭對(duì)實(shí)際水體中不同分子量及不同組分的有機(jī)物的去除特性以及活性炭結(jié)構(gòu)對(duì)去除的影響。期望對(duì)竹質(zhì)炭的應(yīng)用發(fā)展提出技術(shù)支持并對(duì)選炭標(biāo)準(zhǔn)提出理論依據(jù)。7種活性炭均以微孔為主,平均孔徑集中在2.2-2.6nm之間,孔徑分布主要在0.4-4.5nm區(qū)間內(nèi),分布范圍較窄。活性炭含有C、H、O、N等元素,O原子造成表面含有羧基、內(nèi)酯基、酚羥基等酸性含氧官能團(tuán);7種活性炭的pHpzc均大于7,呈堿性特質(zhì)。從理化結(jié)構(gòu)看,2種竹質(zhì)炭具有最發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和最豐富的官能團(tuán)。超純水配水條件下,7種活性炭對(duì)目標(biāo)有機(jī)物均有很好的去除效果,吸附等溫線均能用Freundlich和修正的Freundlich模型很好的擬合�；钚蕴繉�(duì)3種物質(zhì)的吸附量大小為:阿特拉津三氯乙酸二氯乙酸,對(duì)同一有機(jī)物,活性炭去除效果為:竹基柱狀炭壓塊柱狀炭竹片破碎炭原煤破碎炭神華2#炭神華1#炭JC炭�；钚蕴课锢硖匦灾械奈⒖妆缺砻娣e、微孔容積和總比表面積是影響吸附特性的關(guān)鍵因素,化學(xué)特性對(duì)吸附影響不大。采用懷柔水配水,活性炭對(duì)目標(biāo)有機(jī)物的吸附等溫線能用Freundlich等溫線很好的擬合,但吸附量相對(duì)于純水大幅度降低,順序?yàn)?超純水懷柔水—同時(shí)負(fù)載水體有機(jī)物和目標(biāo)有機(jī)物懷柔水—先負(fù)載水體有機(jī)物后負(fù)載目標(biāo)有機(jī)物,表明競爭吸附的存在。這是由于水體中小分子有機(jī)物與目標(biāo)有機(jī)物直接競爭吸附位點(diǎn)以及大分子有機(jī)物堵塞微小孔隙造成。通過分子量分級(jí)結(jié)果可知,活性炭對(duì)水體中小分子有機(jī)物有很好的去除效果,活性炭對(duì)500-1000Da之間有機(jī)物的吸附差異是由微孔和中孔共同作用的結(jié)果;對(duì)100-500Da之間有機(jī)物的吸附差異是由微孔發(fā)達(dá)程度決定的;100Da的有機(jī)物在較低炭濃度下不易被吸附,但在較高炭濃度下,吸附位點(diǎn)充足,有一定的去除率。通過三維熒光結(jié)果表明,活性炭對(duì)水體DOM各組分具有一定選擇性,去除效果為:微生物代謝產(chǎn)物腐殖酸酪氨酸紫外區(qū)富里酸可見區(qū)富里酸色氨酸,且吸附是活性炭物理特性和化學(xué)特性共同作用的結(jié)果。
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU991.2

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