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技術(shù)問答

粉狀活性炭對內(nèi)吸磷的吸附性能

發(fā)布時(shí)間:2020-07-04點(diǎn)擊:

摘要:研究了粉狀活性炭對內(nèi)吸磷的吸附去除效果以及吸附時(shí)間,活性炭投加量和水質(zhì)條件對吸附效果的影響。結(jié)果表明,當(dāng)內(nèi)吸磷質(zhì)量濃度為0.30mg/L,活性炭投加量為20mg/L時(shí),在去離子水中吸附60min后,出水內(nèi)吸磷為0.02mg/L;在去離子水中的吸附效果優(yōu)于原水,在實(shí)際應(yīng)用中需根據(jù)原水水質(zhì)適當(dāng)調(diào)整活性炭投加量或吸附時(shí)間;吸附過程符合Freundlich方程,在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)先進(jìn)行吸附容量試驗(yàn),再估算活性炭的投加量。

內(nèi)吸磷又名1059,純品為無色油狀液體,是一種劇毒、有機(jī)磷殺蟲劑,有強(qiáng)大的觸殺和內(nèi)吸殺蟲作用,殘效長。內(nèi)吸磷在生產(chǎn)和使用過程中均可能進(jìn)入水體,易造成對農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境的污染,并且可以通過口服、皮膚接觸、呼吸攝入等多種渠道進(jìn)入人畜體內(nèi),引起嚴(yán)重中毒。《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)規(guī)定:集中式生活飲用水地表水源地內(nèi)吸磷的限值為0.03mg/L。

粉狀活性炭對內(nèi)吸磷的吸附性能

波濤活性炭廠家研究了粉狀活性炭對內(nèi)吸磷的吸附性能,以期為水廠在應(yīng)對突發(fā)性污染事故時(shí),采用粉狀活性炭吸附去除污染物提供基本技術(shù)參數(shù)。現(xiàn)將實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析如下:

一、吸附時(shí)間對吸附效果的影響

進(jìn)行吸附速率試驗(yàn),以吸附時(shí)間為橫坐標(biāo)、剩余內(nèi)吸磷質(zhì)量濃度為縱坐標(biāo),繪制吸附速率曲線,如圖1所示。

粉狀活性炭對內(nèi)吸磷的吸附性能

從圖1可以看出,活性炭對內(nèi)吸磷的吸附效果比較明顯,吸附過程大致分為三個(gè)階段:快速吸附期,在此階段污染物的吸附去除率升高迅速,減速吸附期,吸附速率逐漸變緩,平衡吸附期,活性炭對有機(jī)污染物的去除率隨時(shí)間的延長變化不大。0~30min是快速吸附期,在此階段水中內(nèi)吸磷含量迅速降低,吸附30min時(shí)出水內(nèi)吸磷為0.042mgL,吸附速率達(dá)到8.6 μg/min;30~120min為減速吸附期,該階段的吸附速率為0.4μg/min,且吸附60min后出水內(nèi)吸磷含量達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》要求。吸附120min后,內(nèi)吸磷已基本吸附完全,出水質(zhì)量濃度為0.006mg/L,去除率為98.0%,繼續(xù)延長吸附時(shí)間對去除率影響不大。

二、水質(zhì)條件對吸附效果的影響

試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),水質(zhì)條件對活性炭吸附內(nèi)吸磷有較大的影響,如圖2所示。

粉狀活性炭對內(nèi)吸磷的吸附性能

在去離子水中,吸附30min后的內(nèi)吸磷去除率達(dá)到86%,而在原水中的去除率僅為70%。在去離子水中吸附120min后,吸附基本達(dá)到平衡,繼續(xù)延長吸附時(shí)間,去除率幾乎沒有變化;而在原水中,吸附120min時(shí)的去除率為80.0%,延長吸附時(shí)間至240min,去除率提高到95%。這說明原水中存在的懸浮物質(zhì)以及其他有機(jī)物會被活性炭吸附,從而使活性炭對內(nèi)吸磷的吸附速率降低;但延長吸附時(shí)間,活性炭仍然能去除95%的目標(biāo)污染物,保證吸附效果。因此,活性炭對內(nèi)吸磷的吸附效果會受原水水質(zhì)條件影響,在活性炭投加量不變的情況下,應(yīng)根據(jù)實(shí)際水質(zhì)適當(dāng)延長活性炭的吸附時(shí)間。

三、活性炭投加量對吸附效果的影響

考察了活性炭投加量對內(nèi)吸磷去除效果的影響。當(dāng)水中內(nèi)吸磷初始質(zhì)量濃度為0.30mg/L,吸附時(shí)間為120min時(shí),活性炭投加量對內(nèi)吸磷去除效果的影響明顯,如圖3所示。

粉狀活性炭對內(nèi)吸磷的吸附性能

從圖3可以看出,隨著活性炭投加量的增加,剩余內(nèi)吸磷含量迅速下降,在去離子水中,當(dāng)活性炭投加量為15mg/L時(shí),內(nèi)吸磷去除率達(dá)到95.3%,剩余質(zhì)量濃度為0.014mg/L;而在原水中,需投加50mg/L活性炭,剩余內(nèi)吸磷質(zhì)量濃度才能達(dá)到0.011mg/L。這進(jìn)一步說明原水中存在會被活性炭吸附的干擾物質(zhì),從而降低對內(nèi)吸磷的吸附效率。因此,在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)水質(zhì)條件適當(dāng)增加或減少投炭量。

四、結(jié)論

1、粉狀活性炭對內(nèi)吸磷有較好的去除效果,當(dāng)內(nèi)吸磷質(zhì)量濃度為0.30mg/L,活性炭投加量為20mg/L時(shí),在去離子水中吸附60min后,出水內(nèi)吸磷為0.02mg/L。

2、水質(zhì)條件對活性炭吸附去除內(nèi)吸磷的效果影響較大,在實(shí)際應(yīng)用中需根據(jù)原水水質(zhì)條件適當(dāng)增加活性炭的投加量或延長吸附時(shí)間。

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