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污水处理活性炭净化污染水中酚红染料的研究

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  苯酚红是一种精加工的纺织染料,通过工业废水进入水体。由于其毒性在水中会对环境产生危害,所以需要去除。活性炭可以通过物理方法和化学方法制备,一般高质量椰壳活性炭的高成本限制了其作为吸附剂用于处理被有机染料污染的水的用途,一般用于高品质的纯水净化。在本文中,使用低成本的废弃植物生物质来源的活性炭被用于从水溶液中除去酚红染料。

  污水处理活性炭影响酚红初始浓度的影响:q e(每克吸附剂吸附的酚红量)(mg g-1)与接触时间(min)的关系,使用不同的初始浓度(5-35mg)在给定的吸附剂量(5g L-1)和pH(2.0)下,L-1的酚红显示。由于吸附-解吸平衡,显示吸附随接触时间的初始增加,然后在特征接触时间达到饱和,表明在研究活性炭上酚红的单层覆盖。吸附的染料量和达到吸附平衡所需的时间随着底物(染料)初始浓度的增加而增加。很明显,因为在较高的染料初始浓度下,活性炭表面上相互作用的吸附分子的数量变得更高。

  吸附剂剂量的影响:使用给定的前者初始浓度和pH,作为活性炭负载的函数吸附的酚红染料的百分比(w/w)。在其研究范围内,随着活性炭负荷的增加,染料的吸附增加。这可能是因为在增加活性炭负载,它的表面面积,因而活性位点/吸附物(染料)分子的可用性增加。

  pH对吸附的影响:由于氢和氢氧根离子通常在活性炭表面上非常强烈地吸附,因此其他离子的吸附也受到溶液pH的影响。pH也影响染料的离子化程度以及吸附剂的表面性质。作为pH的函数的活性炭中酚红染料的百分比吸附的。染料的吸附在2至4的范围内迅速降低。在4-8的pH范围内吸附的减少变慢,在pH8-10的吸附下急剧下降。在研究的活性炭上染料吸附的这种独特的pH依赖性变化可能是由于吸附物的复杂性质以及吸附剂在不同介质pH下的净电荷变化。

  污水处理活性炭苯酚红染料在活性炭上的吸附遵循伪二级动力学模型,虽然吸热,吸附过程主要受熵增益的支持。然而,活性炭的染料去除效率随着前者的初始浓度的增加而降低,所以使用活性炭的量与水溶液中酚红的浓度有很大关系,当用量合适能达到很好的效果。活性炭可用作处理受酚红污染水的效果不错却又低成本的吸附剂。

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