張警中(濱海縣環境監測站, 江蘇 鹽城 224500)
分析活性炭對揮發酚的吸附特性
張警中(濱海縣環境監測站, 江蘇 鹽城 224500)
文章采用試驗的方式,針對活性炭對揮發酚的吸附特性進行了分析,以供參考。
活性炭;揮發酚;吸附特性
揮發酚指的是沸點在230℃以下的酚類物質,當動物、人誤飲揮發酚含量超標的水時,將會出現貧血、頭昏和各種神經免疫系統疾病等,因此根據國家相關規定,水中揮發酚的含量不能超過最高允許濃度(1mg/L)。尤其是近年來人們的環保意識不斷的提高,揮發酚污染問題越來越受到社會各界的重視。根據相關研究表明,活性炭對于揮發酚具有較好的吸附效果,但是在不同的條件下,活性炭對于揮發酚的吸附效果不同。因此,文章針對活性炭對揮發酚的吸附特性進行了分析。
(1)實驗器材和材料。實驗采用的器材主要包括:DHG-9070A恒溫鼓風干燥箱、HI221型臺式酸度計、SHA-C型往復式水浴恒溫振蕩器、TU-1810紫外可見光光度計。實驗采用的材料主要包括:國藥集團化學試劑有限公司經過150目篩選過后的活性炭,該活性炭為粉末狀,污染水樣采自于某事故污染區域的水池,通過檢測得知該污染水域的揮發酚的含量在0.52mg/L~1.87mg/L之間,同時水中還有許多其他無機離子,水質相對較差。
(2)實驗方法。以被污染水池的水位試驗水樣,測定水樣的初始揮發酚濃度,通過檢測得知水樣揮發酚的初始濃度為(c0),然后選取一定體積(V0),加入一定質量的活性炭,在常溫下攪拌,一段時間(t)之后進行過濾,選取一定體積的過濾液,采用-4氨基安替比林萃取分光光度法進行過濾揮發酚含量的測定,通過測定濾液中剩余的揮發酚的含量為(c),然后通過公式計算活性炭對揮發酚的吸附量(q)和吸附率(%),計算公式表現為:

(1)溫度因素對吸附特性的影響分析。選取4個燒杯,分別加入揮發酚濃度為942μg/L的水樣,然后添加活性炭0.7g,調節溫度,通過20min的吸附反應之后進行過濾,然后測定揮發酚的濃度以及溶液的體積,以此檢測溫度因素對活性炭吸附揮發酚的影響效果,試驗結果表明:溫度對于活性炭的吸附特性具有影響,并且當溫度上升時,揮發酚的含量逐漸的降低,則表明活性炭對于揮發酚的吸附效果越明顯。
(2)時間因素對活性炭吸附特性的影響分析。在室溫條件下,選取6個燒杯,分別加入揮發酚濃度為942μg/L的水樣,然后添加活性炭0.7g,調整吸附時間,然后對水樣進行過濾,檢測濾液中揮發酚的濃度以及溶液的體積,以此檢測時間因素對活性炭吸附特性的影響,試驗結果證實,隨著吸附時間的增加,揮發酚的含量逐漸的降低,吸附效果越來越高,吸附時間達到20min時,活性炭對揮發酚的吸附率高達90%,當時間超過20min之后,揮發酚的含量基本不變,吸附效果逐漸的降低,即活性炭的有效吸附時間為20min。
(3)pH因素對活性炭吸附特性的影響分析。在室溫環境中,選取6個燒杯,分別加入揮發酚濃度為942μg/L的水樣,然后添加活性炭0.7g,調節水樣的pH值,吸附時間為30min左右,然后對水樣進行過濾,檢測濾液中揮發酚的濃度以及溶液的體積,以此檢測pH值對于活性炭吸附特性的影響,試驗結果表明,當水樣的pH值小于8時,揮發酚的含量沒有明顯的變化,揮發酚的去除率基本無變化,當pH值超過8時,揮發酚的去除率明顯的降低,因此,應該將pH值控制在8以下。
(4)吸附劑用量對活性炭吸附特性的影響分析。在室溫環境下,選取7個燒杯,分別加入揮發濃度為942μg/L揮發酚水樣,然后添加不同質量的活性炭,將pH值控制在6.0~6.5之間,吸附時間為30min,然后對水樣進行過濾,檢測濾液中揮發酚的濃度以及溶液的體積,以此檢測不同用量活性炭對揮發酚吸附特性的影響,根據試驗結果表明,增加活性炭的用量,能夠有效的增加揮發酚的去除率,活性炭的用量為0.7g/50mL時,揮發酚的吸附率高達94%,揮發酚的質量濃度降低至49.63μg/L,但是隨著活性炭用量的增加,揮發酚的去除率變化不大,因此,選取0.7g/50mL為最佳活性炭用量。
通過試驗分析得知,含有揮發酚的水樣可以采用活性炭進行處理,并且處理效果非常好,但是在采用活性炭進行污染水樣的處理時,應該控制好以下幾個方面:將反應溫度控制在80℃、反應時間控制在20min左右、將pH值控制在8以下、選取0.7g/50mL為最佳活性炭用量。
[1]舒羚,安毅,王曉晗,等.選擇吸附性活性炭顆粒的制備及性能[J].浙江大學學報,2015,41(1):111-118.
[2]宋忠來,徐東彥,張宇松,程飛.煤質活性炭對苯酚吸附動力學研究[J].山東化工,2014,44(3):4-6.
[3]詹旭,鄒路易,邵帥,李靖.活性炭對揮發酚的吸附特性[N].科技導報,2010,28(24):44-47.
張警中(1986- ),男,江蘇鹽城人,漢,初級,本科,研究方向:環境保護。