發(fā)布時(shí)間：2017-05-24 08:07

  本文關(guān)鍵詞：水廠飽和生物活性炭再生試驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本課題在“十二五”水專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目——“南水北調(diào)山東受水區(qū)飲用水安全保障技術(shù)研究與綜合示范”(2012ZX07404-003)課題資助下,以鵲華水廠生物活性炭為研究對(duì)象,在對(duì)三種再生方法多方面比較的基礎(chǔ)上提出了微波法再生生物活性炭的方法。在相同質(zhì)量條件下進(jìn)行微波、超聲波、溶劑再生生物活性炭試驗(yàn)表明,微波法主要影響因素依次為：時(shí)間功率氣體流量載炭量,其最佳條件分別為30min,400 W,0.1 m3/h,10 g,超聲波法主要影響因素依次為：溫度功率pH時(shí)間,其最佳條件分別為45℃,90 W,1,15 min,溶劑法的最優(yōu)操作條件為將活性炭置于NaOH:CH3COOH質(zhì)量比為1：50的再生液中并在40℃條件下振蕩6h,期間更換三次再生液。在最佳試驗(yàn)條件下,微波再生活性炭(RAC-1)、超聲波再生活性炭(RAC-2)溶劑再生活性炭(RAC-3)的碘值分別恢復(fù)到97.2%、73.5%、76%,其BET比表面積值分別為842.3 m2/g、747.01 m2/g、749.9 m2/g,總孔容分別為0.547 cm3/g、0.517 cm3/g、 0.497 cm3/g。使用前活性炭(UAC)表面堿性、酸性、羧基以及酚羥基官能團(tuán)數(shù)量分別為0.29mmol/L、1.19 mmol/L、0.36mmol/L、0.03 mmol/L,使用后活性炭(SAC)為0.76mmol/L、0.89 mmol/L、0.51 mmol/L、0.66 mmol/L,RAC-1表面官能團(tuán)分別為0.88 mmol/L、 0.39 mmol/L、0.22 mmol/L、0.27 mmol/L,RAC-2為0.84 mmol/L、1.01 mmol/L、0.6 mmol/L、 0.63 mmol/L, RAC-3分別為1.39mmol/L、0.69 mmol/L、0.44 mmol/L、0.50 mmol/L從活性炭表面官能團(tuán)分布結(jié)果可以看出,吸附后活性炭表面官能團(tuán)數(shù)量均有增加,活性炭表面堿性官能團(tuán)增加有利于對(duì)疏水性和弱酸性有機(jī)物的吸附,而酸性官能團(tuán)增加有助于對(duì)親水性和弱堿性有機(jī)物吸附。SEM電鏡掃描結(jié)果表明,RAC-1表面有灼燒的痕跡并出現(xiàn)明顯裂紋,RAC-2表面形貌無(wú)明顯變化,RAC-3的表面變得較為平滑,其水分含量分別為1.2%、3.3%、2.4%,灰分含量分別為12.13%、10.75%、8.24%,強(qiáng)度分別達(dá)到84%、85%、87%,pH值分別為8.5、6.5、8.9,水分過(guò)多將會(huì)使活性炭對(duì)其他物質(zhì)的吸附能力降低,灰分含量增加同樣會(huì)降低活性炭吸附效果。從碘值、表面官能團(tuán)、表面形貌和其他物理性質(zhì)比較可以看出,微波再生法效果最好。微波再生試驗(yàn)基礎(chǔ)上,又進(jìn)行了“溶劑-微波”活性炭再生試驗(yàn),結(jié)果表明：碘值分別恢復(fù)到853.3 mg/g和811.4 mg/g：BET比表面積分別為836.42 m2/g、878.12 m2/g,總孔容積分別為0.547 cm3/g、0.513 cm3/g,比表面積增加使活性炭吸附能力得以提高。URAC表面堿性、酸性、羧基以及酚羥基官能團(tuán)數(shù)量分別為0.42mmol/L、0.08mmol/L、 0.02mmol/L、0.02 mmol/L, HRAC表面官能團(tuán)數(shù)量分別為0.86 mmol/L、1.13 mmol/L、 0.75mmol/L、0.69 mmol/L。URAC與HRAC對(duì)原水中CODMn的吸附兩小時(shí)基本達(dá)到平衡,去除率分別為62.1%、56.1%,URAC與HRAC對(duì)原水中UV254的吸附兩小時(shí)基本達(dá)到平衡,去除率分別為62.5%、56.3%。微波法再生效果優(yōu)于超聲波法和溶劑法,“溶劑-微波”法使活性炭再生效果得到了進(jìn)一步提高,但碘值僅提高0.9%,比表面積變化也不明顯,因此在實(shí)際應(yīng)用中,從操作可行性和經(jīng)濟(jì)性角度考慮,微波法可作為生物活性炭再生方法。
【關(guān)鍵詞】：生物活性炭 微波再生法 超聲波再生法 溶劑再生法 碘值
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TU991.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 活性炭在水處理中應(yīng)用及其吸附性能概述12-14
• 1.1.1 活性炭在水處理中的應(yīng)用12-13
• 1.1.2 活性炭吸附性能概述13-14
• 1.2 活性炭再生方法概述14-18
• 1.2.1 常規(guī)再生方法15-16
• 1.2.2 新型再生方法16-18
• 1.3 課題來(lái)源、研究?jī)?nèi)容18-20
• 1.3.1 課題來(lái)源18
• 1.3.2 課題研究?jī)?nèi)容18-20
• 第2章 試驗(yàn)設(shè)計(jì)20-27
• 2.1 試驗(yàn)材料及儀器20-23
• 2.1.1 試驗(yàn)材料20-21
• 2.1.2 試驗(yàn)試劑21
• 2.1.3 試驗(yàn)儀器21-23
• 2.2 活性炭吸附性質(zhì)表征方法23-27
• 2.2.1 碘值23-24
• 2.2.2 Boehm滴定法24
• 2.2.3 表面結(jié)構(gòu)分析24-25
• 2.2.4 表面形貌分析25-26
• 2.2.5 其他物理性質(zhì)26-27
• 第3章 生物活性炭再生試驗(yàn)27-45
• 3.1 碘值和亞甲基藍(lán)值與水質(zhì)變化相關(guān)性試驗(yàn)27-28
• 3.2 微波法再生生物活性炭試驗(yàn)28-34
• 3.2.1 影響因素分析28-33
• 3.2.2 微波再生法正交試驗(yàn)33-34
• 3.3 超聲波法再生生物活性炭試驗(yàn)34-40
• 3.3.1 影響因素分析34-39
• 3.3.2 超聲波再生法正交試驗(yàn)39-40
• 3.4 溶劑法再生生物活性炭40-44
• 3.4.1 pH值對(duì)再生效果的影響41
• 3.4.2 溫度對(duì)再生效果的影響41-42
• 3.4.3 再生時(shí)間對(duì)再生效果的影響42-43
• 3.4.4 更換再生液對(duì)再生效果的影響43-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第4章 不同再生方法對(duì)生物活性炭再生結(jié)果對(duì)比與研究45-54
• 4.1 碘值測(cè)定結(jié)果比較45-46
• 4.2 表面結(jié)構(gòu)比較46-48
• 4.2.1 比表面積分析46-47
• 4.2.2 孔容積分析47-48
• 4.3 表面官能團(tuán)分析48-49
• 4.4 表面形貌比較49-51
• 4.5 其他物理性能比較51-52
• 4.6 本章小結(jié)52-54
• 第5章 “溶劑-微波”再生法與傳統(tǒng)熱再生法比較54-59
• 5.1 碘值測(cè)定結(jié)果分析54
• 5.2 再生結(jié)果表征54-57
• 5.2.1 表面結(jié)構(gòu)分析54-56
• 5.2.2 表面官能團(tuán)比較56-57
• 5.3 GAC對(duì)原水吸附速率分析57-58
• 5.4 本章小結(jié)58-59
• 第六章 結(jié)論與建議59-62
• 6.1 結(jié)論59-61
• 6.2 建議61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 致謝65-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況66

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：390182