本文關(guān)鍵詞：玉米秸稈活性炭的改性及處理對苯二酚廢水的研究

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【摘要】：在我國秸稈是農(nóng)業(yè)廢棄物主要來源之一,目前主要用于沼氣或肥料發(fā)酵,資源利用率還很低,利用作物秸稈資源制備活性炭進(jìn)行污水處理,不僅可實現(xiàn)農(nóng)業(yè)固廢的資源化利用,還能減少處理成本,創(chuàng)造良好的環(huán)境和社會效益。本研究以玉米秸稈活性炭為研究對象,選取氨水、Na2CO3做為改性劑,運(yùn)用正交試驗的方法,對其進(jìn)行優(yōu)化改性。對改性前后的活性炭進(jìn)行表征研究,并用改性前后的三種活性炭吸附對苯二酚廢水,考慮吸附反應(yīng)的時間、對苯二酚溶液pH值、活性炭的添加量、對苯二酚溶液的初始濃度等因素對去除率的影響。結(jié)果表明:(1)氨水濃度為15%,改性時間為8h,改性溫度為15℃時,活性炭能與氨水充分作用,吸附量達(dá)到最佳�；钚蕴课搅坑�41.25mg/g升高到77.5mg/g;Na2CO3濃度為1.5mol/L,改性時間為6h,改性溫度為15℃時,吸附效果最佳,活性炭吸附量為68.75mg/g。(2)采用比表面孔徑分布測定儀和傅立葉紅外變換光譜儀對秸稈炭進(jìn)行表征后發(fā)現(xiàn)經(jīng)過氨水改性秸稈活性炭的比表面積由25.9107m2/g增加到72.128m2/g,表面主要引入了含氮官能團(tuán);經(jīng)過Na2CO3溶液改性秸稈活性炭比表面積增加到80.496m2/g,表面含碳基團(tuán)增多;兩種改性方法都會使秸稈活性炭平均孔徑變小,介孔數(shù)量增加。(3)經(jīng)過氨水改性后對苯二酚的去除率比改性前的去除率有明顯的提高;對苯二酚的去除率隨反應(yīng)時間及活性炭投加量的增加而增加,隨其初始濃度的增加而變小,在pH=7的條件下更有利于對苯二酚的吸附。其對于對苯二酚的吸附可以較好的符合Freundlich等溫吸附模型,相關(guān)系數(shù)為0.9992,吸附動力學(xué)分析則表明其吸附對苯二酚的過程可以較好的符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型,準(zhǔn)二級動力學(xué)相關(guān)系數(shù)為0.9901。(4)經(jīng)過Na2CO3溶液改性后的活性炭對于對苯二酚的去除率也有有明顯的提高,對苯二酚的去除率隨反應(yīng)時間及活性炭投加量的增加而增加,隨其初始濃度的增加而變小。在pH=7的條件下更有利于對苯二酚的吸附。其對對苯二酚的吸附符合Freundlich等溫吸附模型,相關(guān)系數(shù)為0.9903。Na2CO3改性活性炭的吸附動力學(xué)分析則表明其對苯二酚的吸附過程可以較好的符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型,相關(guān)系數(shù)為0.9899。
【關(guān)鍵詞】：玉米秸稈活性炭 改性 吸附 對苯二酚
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703;TQ424.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 1 緒論11-23
• 1.1 酚類物質(zhì)及其處理現(xiàn)狀11-17
• 1.1.1 酚類污染物簡介11-12
• 1.1.2 酚類污染物處理現(xiàn)狀12-17
• 1.2 活性炭概述17-18
• 1.3 活性炭改性機(jī)理及方法18-21
• 1.3.1 物理改性法18-19
• 1.3.2 化學(xué)改性法19-21
• 1.3.3 物理化學(xué)聯(lián)合法21
• 1.4 研究背景和意義21-22
• 1.4.1 研究背景21-22
• 1.4.2 研究意義22
• 1.5 課題研究內(nèi)容22-23
• 2 秸稈炭的改性實驗與表征23-42
• 2.1 改性實驗的材料以及改性的方法23-27
• 2.1.1 實驗主要試劑與儀器23-24
• 2.1.2 對活性炭進(jìn)行預(yù)處理24
• 2.1.3 秸稈活性炭的正交實驗24
• 2.1.4 實驗分析檢測方法24-27
• 2.2 實驗結(jié)果與分析27-42
• 2.2.1 氨水改性對秸稈活性炭正交實驗結(jié)果分析27-29
• 2.2.2 氨水改性條件對活性炭吸附量的影響29-31
• 2.2.3 Na2CO3改性對秸稈活性炭正交實驗結(jié)果分析31-33
• 2.2.4 Na2CO3改性對秸稈活性炭去除率的影響因素33-35
• 2.2.5 改性秸稈活性炭的表征35-42
• 3 氨水改性玉米秸稈活性炭吸附對苯二酚廢水的研究42-54
• 3.1 試驗方法42-43
• 3.1.1 吸附時間影響42
• 3.1.2 pH值影響42
• 3.1.3 活性炭投加量影響42
• 3.1.4 對苯二酚初始濃度的影響42-43
• 3.1.5 吸附等溫線分析43
• 3.1.6 動力學(xué)分析43
• 3.2 結(jié)果與討論43-52
• 3.2.1 反應(yīng)時間對去除效果的影響43-44
• 3.2.2 廢水pH對去除效果的影響44-45
• 3.2.3 活性炭投加量對去除效果的影響45-46
• 3.2.4 對苯二酚初始濃度對秸稈活性炭去除率的影響46-47
• 3.2.5 吸附等溫線的研究分析47-49
• 3.2.6 動力學(xué)分析49-52
• 3.3 本章小結(jié)52-54
• 4 Na_2CO_3溶液改性活性炭吸附對苯二酚的結(jié)果討論54-64
• 4.1 試驗方法54-55
• 4.1.1 吸附時間影響54
• 4.1.2 pH值影響54
• 4.1.3 活性炭投加量影響54
• 4.1.4 對苯二酚初始濃度的影響54
• 4.1.5 吸附等溫線分析54-55
• 4.1.6 動力學(xué)分析55
• 4.2 結(jié)果與討論55-62
• 4.2.1 吸附反應(yīng)時間對于對苯二酚去除效率的影響55-56
• 4.2.2 pH對于對苯二酚的去除效率的影響56-57
• 4.2.3 活性炭投加量對去除效果的影響57-58
• 4.2.4 對苯二酚的初始濃度對去除效果存在的影響58
• 4.2.5 活性炭吸附等溫線的分析58-60
• 4.2.6 動力學(xué)分析60-62
• 4.3 本章小結(jié)62-64
• 5 結(jié)論與建議64-66
• 5.1 結(jié)論64-65
• 5.2 建議65-66
• 參考文獻(xiàn)66-73
• 碩士學(xué)位期間取得的研究成果73-74
• 致謝74-75

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