本文關(guān)鍵詞：廢舊布袋活性炭的制備及其在印染廢水深度處理研究

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【摘要】：廢舊除塵布袋是廢氣除塵過程中產(chǎn)生的固體廢物,主要是由高碳含量、低生物降解性的合成化學(xué)纖維組成,具有制備活性炭的基本條件。活性炭由于操作簡(jiǎn)單、吸附性能好,被廣泛應(yīng)用于制藥、印染等化工行業(yè)的廢氣、廢水深度處理。印染行業(yè)是我國(guó)工業(yè)廢水的排水大戶,通常印染廢水都會(huì)經(jīng)過活性炭等深度處理后才能達(dá)到回用或更嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。本文將廢舊除塵布袋制備成活性炭,并應(yīng)用于印染廢水深度處理,研究廢舊布袋活性炭(WFB AC)對(duì)苯胺的吸附性能,并與商業(yè)活性炭進(jìn)行對(duì)比研究。本文以東莞市某家具廠廢舊除塵布袋為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行工業(yè)分析及元素分析。結(jié)果表明：廢舊除塵布袋的揮發(fā)分含量高達(dá)87.57%,碳元素含量達(dá)62.20%,固定碳含量為9.55%。以廢舊除塵布袋為原料,NaOH為活化劑,通過單因素和響應(yīng)曲面實(shí)驗(yàn),確定WFBAC最佳制備工藝條件�？疾炝颂繅A質(zhì)量比、活化劑選擇、活化溫度、活化速率和炭化溫度對(duì)VVFBAC吸附性能(碘吸附值和苯胺吸附值)及產(chǎn)率的影響。單因素的結(jié)果顯示,WFBAC的最佳工藝條件為：炭化時(shí)間2h, NaOH活化,炭堿質(zhì)量比1：2,活化溫度600℃,活化速率8℃/min。響應(yīng)曲面結(jié)果表明,最佳的WFBAC制備條件為：活化溫度621.56℃,升溫速率8.39℃/min,炭堿質(zhì)量比0.71,此時(shí)碘值為834.14 mg/g,苯胺吸附值369.97μg/g,產(chǎn)率30.77%。采用紅外光譜分析儀對(duì)VWTFBAC表面光能團(tuán)進(jìn)行分析,結(jié)果表明活化后的炭化布袋酸性基團(tuán)振動(dòng)弱化,堿性基團(tuán)振動(dòng)加強(qiáng),WFBAC對(duì)苯胺的吸附能力強(qiáng)于炭化布袋。SEM掃描電鏡結(jié)果分析表明,WFBAC表面膨松,且布滿了不同孔徑的孔結(jié)構(gòu)。利用WFBAC吸附含有苯胺的印染廢水,并與商業(yè)活性炭進(jìn)行比較；同時(shí)研究WFBAC對(duì)苯胺的動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)吸附。吸附試驗(yàn)表明,苯胺濃度為0104 mg/L吸附溫度為30℃的條件下,WFBAC對(duì)苯胺的去除率高達(dá)94%,商業(yè)活性炭為87%;偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)模式(R20.986)更適合描述苯胺動(dòng)力學(xué)吸附Langmuir模式適合苯胺吸附熱力學(xué)的描述。在吸附時(shí)間為10 min之前,WFBAC對(duì)苯胺的吸附以粒內(nèi)擴(kuò)散為主,當(dāng)時(shí)間大于10 min時(shí),則以膜擴(kuò)散和內(nèi)擴(kuò)散為主。利用WFBAC對(duì)印染廢水進(jìn)行深度處理,考察了吸附時(shí)間、WFBAC用量和吸附溫度對(duì)印染廢水尾水CODcr口TOC去除的影響；同時(shí)對(duì)印染廢水中CODcr的吸附動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：當(dāng)吸附時(shí)間2h、WFBAC用量1.0 g/L、吸附溫度為30℃時(shí),CODcr和TOC的去除率分別達(dá)到77%和74%,比同等條件下CAC對(duì)印染廢水尾水CODcr去除率高24.19%。WFBAC對(duì)CODcr的吸附符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程(R20.99)。吸附速率在前30 min由顆粒內(nèi)擴(kuò)散主導(dǎo),30 min之后則以膜擴(kuò)散為主。
【關(guān)鍵詞】：廢舊除塵布袋 活性炭 苯胺 吸附 動(dòng)力學(xué) 熱力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X791
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 緒論14-24
• 1.1 研究背景和意義14-15
• 1.2 布袋的研究進(jìn)展及WFBs的現(xiàn)狀研究15-18
• 1.2.1 布袋的研究進(jìn)展15-16
• 1.2.2 WFBs的產(chǎn)生和處置現(xiàn)狀16-17
• 1.2.3 紡織固體廢物的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 AC的制備及在廢水處理中的應(yīng)用18-21
• 1.3.1 AC制備的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3.2 固體廢物制備AC的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀19
• 1.3.3 WFBs制備AC的可行性19-20
• 1.3.4 AC在印染廢水處理中的應(yīng)用20-21
• 1.4 研究目的及主要研究?jī)?nèi)容21-23
• 1.4.1 研究目的21
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線21-23
• 1.5 本論文創(chuàng)新性23-24
• 第二章 實(shí)驗(yàn)原料與實(shí)驗(yàn)方法24-31
• 2.1 樣品來源及預(yù)處理24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器24-25
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑24
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)所用主要儀器24-25
• 2.3 WFBAC的制備及性能檢測(cè)25-28
• 2.3.1 WFBAC的制備25-26
• 2.3.2 CCD響應(yīng)曲面法優(yōu)化AC制備條件26-27
• 2.3.3 WFBAC性質(zhì)分析27-28
• 2.4 WFBAC在印染廢水中的應(yīng)用28-31
• 2.4.1 苯胺的檢測(cè)28-29
• 2.4.2 苯胺的動(dòng)力學(xué)吸附實(shí)驗(yàn)29
• 2.4.3 苯胺的等溫平衡吸附實(shí)驗(yàn)29
• 2.4.4 CODcr和TOC的檢測(cè)29-31
• 第三章 WFBs基本性質(zhì)及WFBAC的制備31-47
• 3.1 WFBs的基本性質(zhì)31-32
• 3.2 單因素實(shí)驗(yàn)32-38
• 3.2.1 炭化溫度對(duì)WFBAC吸附性能和產(chǎn)率的影響32-33
• 3.2.2 活化劑對(duì)WFBAC吸附性能和產(chǎn)率的影響33-35
• 3.2.3 活化條件對(duì)WFBAC吸附性能和產(chǎn)率的影響35-38
• 3.3 響應(yīng)曲面優(yōu)化WFBAC制備參數(shù)38-43
• 3.3.1 響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì)38
• 3.3.2 響應(yīng)曲面試驗(yàn)結(jié)果分析38-43
• 3.4 最優(yōu)工藝下WFBAC的表征43-46
• 3.4.1 FT-IR紅外分析43-45
• 3.4.2 SEM掃描電鏡分析45-46
• 3.4.3 比表面積46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第四章 WFBAC吸附印染廢水中的苯胺試驗(yàn)研究47-59
• 4.1 對(duì)比CAC與WFBAC對(duì)苯胺吸附值性能47-48
• 4.2 苯胺吸附最佳條件試驗(yàn)48-50
• 4.2.1 吸附溫度的影響48-49
• 4.2.2 吸附劑添加量的影響49-50
• 4.2.3 吸附時(shí)間的影響50
• 4.3 WFBAC吸附苯胺的動(dòng)力學(xué)研究50-54
• 4.4 WFBAC吸附苯胺的熱力學(xué)研究54-57
• 4.5 WFBAC吸附苯胺的熱力學(xué)參數(shù)57
• 4.6 本章小結(jié)57-59
• 第五章 WFBAC深度處理印染廢水尾水研究59-67
• 5.1 時(shí)間對(duì)CODcr和TOC的吸附影響59-60
• 5.2 AC用量對(duì)CODcr和TOC的吸附影響60-62
• 5.3 吸附溫度對(duì)CODcr和TOC的吸附影響62-63
• 5.4 吸附動(dòng)力學(xué)分析63-65
• 5.5 本章小結(jié)65-67
• 結(jié)論與展望67-69
• 1 結(jié)論67-68
• 2 展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-75
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文75-77
• 致謝77

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