粉末活性炭去除水中石油类污染物的效果分析
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Ｓ Ｉ Ｎ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ ＧＹＩＦ ＭＡ Ｉ Ｎ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＯＲ Ｔ Ｏ Ｎ
２１ ０ ２年
第１ ３期
粉末活性炭去除水中石油类污染物的效果分析
李裕 华 （ 台山市 自来水 有 限公 司 广 东 台山 ５ ９０ ） ２ ２ ０
【 要 】 前全世界每年有 ５０ １０ 摘 目 ０—００万吨石 油通过各种途径进入水体。水体被石 油类 污染后 ， 不仅感观状态发生变化 ， 而且其使 用价值 受到影响． 水产 资源和人类健康受到严重危 害。 本文是利用粉 末活性炭 对石 油类污染物的溶解性来进行 处理的 ， 首先探讨 了粉末活性炭的性质
＝
１ 粉末活性炭 的性质与水中油类污染物吸 附机理
活性炭 的分子化学结 构 由基本微 晶构成 ．在二维空 间与石 墨类 ２２３ ｐ ．． Ｈ值对石油类污染物的影响 似． 由呈六角形 的碳原子平行层片组成。 活性炭在活化时 ． 由于温度不 实验结果见 表 ２ 从表 ２ 以看 出 ， ， 可 随着介质 ｐ Ｈ的变化 ， 萃取 其 同 ， 成的官能 团也不 同． ４０ 形 在 ０ ℃左右的温 活化时 ． 主要形成羧基 、 酸 率也发生了变化。说 明酸性介质有利于粉末活性 炭对有机物 的萃取 。 酐基 、 醇基 、 羟基等酸性官 能团 ， 随着活化 温度 的升高 ， 酸性 官能团越 表 ２ Ｈ值对萃取率的影 响 ｐ 来越少 ， 而羰基 、 醌基 、 醚基等碱性官能团逐 渐增加。我国活性炭多在 ９０ ０ ℃左右的温度 下活化 ． 以活性 炭表面含氧官能团主要是碱性官 所 能团。吸附主要是指有机物在 固相上的表面现象 。 它包括物理化学范 畴 内的物理吸附和化学 吸附 极少量溶解态石油类 污染物分子在系统 中除 了溶解进入液相 中以其它形式分布的石油类污染物外 ． 还与颗粒 ２ ． 粉末活性炭对芳烃 的回收率 ．４ ２ 表面的“ 集中有 机相 ” 部分发生作用 ． 通过“ 分配作用 ” 完成 吸附过程 。 我们在 实验中使用 回收率来 表征粉末活性炭对 六种 芳烃的萃取 能力 。粉末活性炭与水充分振荡混合后 ， 有部分粉末活性炭会与水相 ２ 粉末活性炭 深度处理含油污水 的机理与实验研究 混合 ， ｌ Ｌ粉末活性炭萃取 ５ ｍ 水样 ， 当 ｍ ０Ｌ 经静置分层后 ， 下层粉末活 ２１ 污水中石油类污染物的化学组成 ． 性 炭相体 积约 为 ０ ｍ ．这 与粉末 活性炭 在水 相 的溶 解度 为 Ｏ ｇ ． Ｌ ７ ． ・ ５ 污水排放的主要控制指标是石油类污染物 ． 石油类污染物指标对 １０ Ｌ－ ０ｍ － 相吻合 回收率的计算公式为 ： 判断污水是否达标排放无疑具有重要的意义 由于污染水体组成复 但 回 率 （ －￣ Ｏ１一 收 Ｃ Ｃ ｘ７０ ｅ ． ） ５ （ ２ ） 杂。 而石油类污染物 为综合性指标 ． 只能反 映污水及其处理 程度的总 体情况 ． 不能反 映污水 的具体组成和具体污染物的去除状况 对污染 结果表 明： 在样 品中加入有机溶 剂能够 提高 回收率 的值； 对于萘 ， 水体有机和无机组分进行分析测定 ． 并在此基础上剖析石油类污染物 １ 甲基萘 ，～ 一 ２ 氯萘来说 ． 少量 Ｎ Ｃ 的加入使其 回收率增加 ， Ｎ Ｃ 的 ａ１ 但 ａ１ 的组成特征 ． 不仅具 有理论意义 ． 而且 对选 择处理方案及 改进处理工 含量超过 ５ ％时 ， 回收率 随盐浓度的增加而降低 相反 ， 其 对于菲 ， ， 花 艺具有重要的指导意义 我们分析 了各个处理单元 污水 的有机物和无 葱 ．ａ１ Ｎ Ｃ 的少量加人使其 回收率 降低 。 Ｎ Ｃ 的含量超过 １％时 ． 当 ａ１ ０ 其 机物组成 ， 并对石油类 污染物的组成结 构进行剖析 ． 以此 表征污水的 回收率随盐浓度 的增 加略有增 加 ； 溶液 的 ｐ Ｈ值 为酸性时 ， 回收率值 特点 。结果表明其构成如 图 Ｉ 所示。 高 ， ｐ 超过 ７ ， 当 Ｈ值 后 回收率降低。 总之 ．近年来 突发性石油类 污染 事故导致了水源饮用 水的微污 染． 我们对水源石油 类污染 的吸附作 为研 究对象 ． 采用对 有机烃化物 具有 良好吸附效果的活性炭 吸附工艺进行研究 ．取得 了很好效果 ， 可
（ ） １３ １４ ５ ：２ － ２ ：
［］ ５ 陈蓓蓓． 江市饮用 水源突发 有机污染应急处 理工艺研究 ｆ 】 海 ： 镇 Ｄ． 上 同济大
图 １ 污染水体石油类污染物的化学组成
２ 粉末活性炭对石油类污染物的萃取实验 ． ２ ２ ． 实验方法 ．１ ２ 取 ｌＯ Ｌ Ｏ ｍ 去离子水 ． 分别加入 ２ ｒ 石油和 ２ ｍ 石 油及 ２ ｍ 粉 ＯＬ ａ ０Ｌ ０Ｌ 末 活性炭 ， 搅拌 ２ ４小时后 ， 静置分层 ４ ５小时。然后测定水相 中石油类 污染物值 的变化 ， 确定油在水相及粉末活性炭相 中的有机物分配状态。 其计算公式如式 １ 所示 ，其中 Ｃ Ｄ 为油水达平衡时水层 中的石油类 Ｏ 污染物 ， Ｏ Ｃ Ｄ 为加入石油和粉末活性炭后水层中的石油类污染物值
工 时 刊 ，０ ６ ２ （ ） ６ — ９ ２ ０ ，０ ９ ：６ ６ ．
［］ ８ 陈兰 ， 张贵才 ， 刘敏 ． 田含油污水处 理中膜技术 的研究 与应用【 ． 油 Ｊ 精细石油 】
化工进展 ，０ ６ ７ ２ ：２ ５ ． ２ ０ ， （ ）５ — ５
［ 责任编辑 ： 王洪泽 ］
４１ ９
与 水 中油 类 污 染物 吸 附机 理 ． 后进 行 了粉 末 活性 炭 深 度 处 理 含 油 污 水 的机 理 与 实验 研 究。 然
【 关键词 】 粉末 活性炭 ； 含油污水 ； 石油类污染物
随着 社会和工农业 的不断发展 ．含油废水对水 体的污染 日 严 趋 ％ ㈩ 重 同时石油类及其制 品广泛地应用于国民经济 的各个领域和人类 的 日常生活 ． 用量与 日 俱增 ． 对水体的污染也在加剧 。 比如油膜使水面与 ２ ． 萃取次数对石油类污染物的影响 ．２ ２ 大气隔绝 ， 中溶解氧减少 ． 使水 阻碍了空气 与水体 之间氧的交换 ， 严重 实验结果见表 １ 从 表 Ｉ 。 中可 以看 出， 次实验结 果对石油类污染 ３ 影响 了水体的复氧功能 ． 导致水 中溶解氧浓度迅 速降低 ． 响水 体的 物的萃取率平均达 ９． 这说明粉末活性炭可以较好的去除溶于水 影 ６ ％． Ｏ 自净作用 ． 中石油污染会 破坏水体正常生态 环境 ． 水 还可使水底 质变 中的有机物。 黑发臭 。 对于水体油类污染 ． 主要运用物理、 化学和生物等方法 。 本文为 表 １ 粉末活性炭对萃取率 的影响 此具体探讨了粉末活．炭去除水 中石油类污染物的效果 ． 生 １ 现报告如下 。
广泛应用于处理。 ｌ
【 参考文献】
［］ １ 李芳 ， 郭军 ， 张伦秋． 含油废水处理技术阴． 田地面工程 ，０ ８２ （）６ － ０ 油气 ２ ０ ，７９ ：９ ７ ． ［］ ２ 李建明． 海洋石油污染 的危害与吸附叨ｌ 生物学教学 ，０ ２ ２ （ ） ３ ． ２ ０ ，７ ７ ：５ ［］ ３ 陈斌． 国内油 田含油污水处理现状与展望叨． 科技信息 ，０ ７ ｌ ： ４ ２ ０ ，７ ４ ． Ｏ ［］ ４ 许祝华 ， 赵新生， 海洋水 中的污染物分析及处 理【． Ｊ 海洋开发与管理 ，０ ６ ２ 】 ２０ ，３
学 ，０ ８ ４ － ７ ２ ０ ：５ ４ ．
［］ ６ 党伟 ， 东明 ． 田含 油污水 处理现 状及综 合利用 技术 叨． 规划设 计 ， 羊 油 石油
２ ０ ，６ ４ ：８ ３ ． ０ ５ １ （ ）２ — ０
［］ ７ 朱艳吉 ， 王宝辉 ， 萍． 盖翠 石油类污染 物的环境行 为及其 对环境 的影 响［ｌ Ｊ化 】
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Ｓ Ｉ Ｎ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ ＧＹＩＦ ＭＡ Ｉ Ｎ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＯＲ Ｔ Ｏ Ｎ
２１ ０ ２年
第１ ３期
粉末活性炭去除水中石油类污染物的效果分析
李裕 华 （ 台山市 自来水 有 限公 司 广 东 台山 ５ ９０ ） ２ ２ ０
【 要 】 前全世界每年有 ５０ １０ 摘 目 ０—００万吨石 油通过各种途径进入水体。水体被石 油类 污染后 ， 不仅感观状态发生变化 ， 而且其使 用价值 受到影响． 水产 资源和人类健康受到严重危 害。 本文是利用粉 末活性炭 对石 油类污染物的溶解性来进行 处理的 ， 首先探讨 了粉末活性炭的性质
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１ 粉末活性炭 的性质与水中油类污染物吸 附机理
活性炭 的分子化学结 构 由基本微 晶构成 ．在二维空 间与石 墨类 ２２３ ｐ ．． Ｈ值对石油类污染物的影响 似． 由呈六角形 的碳原子平行层片组成。 活性炭在活化时 ． 由于温度不 实验结果见 表 ２ 从表 ２ 以看 出 ， ， 可 随着介质 ｐ Ｈ的变化 ， 萃取 其 同 ， 成的官能 团也不 同． ４０ 形 在 ０ ℃左右的温 活化时 ． 主要形成羧基 、 酸 率也发生了变化。说 明酸性介质有利于粉末活性 炭对有机物 的萃取 。 酐基 、 醇基 、 羟基等酸性官 能团 ， 随着活化 温度 的升高 ， 酸性 官能团越 表 ２ Ｈ值对萃取率的影 响 ｐ 来越少 ， 而羰基 、 醌基 、 醚基等碱性官能团逐 渐增加。我国活性炭多在 ９０ ０ ℃左右的温度 下活化 ． 以活性 炭表面含氧官能团主要是碱性官 所 能团。吸附主要是指有机物在 固相上的表面现象 。 它包括物理化学范 畴 内的物理吸附和化学 吸附 极少量溶解态石油类 污染物分子在系统 中除 了溶解进入液相 中以其它形式分布的石油类污染物外 ． 还与颗粒 ２ ． 粉末活性炭对芳烃 的回收率 ．４ ２ 表面的“ 集中有 机相 ” 部分发生作用 ． 通过“ 分配作用 ” 完成 吸附过程 。 我们在 实验中使用 回收率来 表征粉末活性炭对 六种 芳烃的萃取 能力 。粉末活性炭与水充分振荡混合后 ， 有部分粉末活性炭会与水相 ２ 粉末活性炭 深度处理含油污水 的机理与实验研究 混合 ， ｌ Ｌ粉末活性炭萃取 ５ ｍ 水样 ， 当 ｍ ０Ｌ 经静置分层后 ， 下层粉末活 ２１ 污水中石油类污染物的化学组成 ． 性 炭相体 积约 为 ０ ｍ ．这 与粉末 活性炭 在水 相 的溶 解度 为 Ｏ ｇ ． Ｌ ７ ． ・ ５ 污水排放的主要控制指标是石油类污染物 ． 石油类污染物指标对 １０ Ｌ－ ０ｍ － 相吻合 回收率的计算公式为 ： 判断污水是否达标排放无疑具有重要的意义 由于污染水体组成复 但 回 率 （ －￣ Ｏ１一 收 Ｃ Ｃ ｘ７０ ｅ ． ） ５ （ ２ ） 杂。 而石油类污染物 为综合性指标 ． 只能反 映污水及其处理 程度的总 体情况 ． 不能反 映污水 的具体组成和具体污染物的去除状况 对污染 结果表 明： 在样 品中加入有机溶 剂能够 提高 回收率 的值； 对于萘 ， 水体有机和无机组分进行分析测定 ． 并在此基础上剖析石油类污染物 １ 甲基萘 ，～ 一 ２ 氯萘来说 ． 少量 Ｎ Ｃ 的加入使其 回收率增加 ， Ｎ Ｃ 的 ａ１ 但 ａ１ 的组成特征 ． 不仅具 有理论意义 ． 而且 对选 择处理方案及 改进处理工 含量超过 ５ ％时 ， 回收率 随盐浓度的增加而降低 相反 ， 其 对于菲 ， ， 花 艺具有重要的指导意义 我们分析 了各个处理单元 污水 的有机物和无 葱 ．ａ１ Ｎ Ｃ 的少量加人使其 回收率 降低 。 Ｎ Ｃ 的含量超过 １％时 ． 当 ａ１ ０ 其 机物组成 ， 并对石油类 污染物的组成结 构进行剖析 ． 以此 表征污水的 回收率随盐浓度 的增 加略有增 加 ； 溶液 的 ｐ Ｈ值 为酸性时 ， 回收率值 特点 。结果表明其构成如 图 Ｉ 所示。 高 ， ｐ 超过 ７ ， 当 Ｈ值 后 回收率降低。 总之 ．近年来 突发性石油类 污染 事故导致了水源饮用 水的微污 染． 我们对水源石油 类污染 的吸附作 为研 究对象 ． 采用对 有机烃化物 具有 良好吸附效果的活性炭 吸附工艺进行研究 ．取得 了很好效果 ， 可
（ ） １３ １４ ５ ：２ － ２ ：
［］ ５ 陈蓓蓓． 江市饮用 水源突发 有机污染应急处 理工艺研究 ｆ 】 海 ： 镇 Ｄ． 上 同济大
图 １ 污染水体石油类污染物的化学组成
２ 粉末活性炭对石油类污染物的萃取实验 ． ２ ２ ． 实验方法 ．１ ２ 取 ｌＯ Ｌ Ｏ ｍ 去离子水 ． 分别加入 ２ ｒ 石油和 ２ ｍ 石 油及 ２ ｍ 粉 ＯＬ ａ ０Ｌ ０Ｌ 末 活性炭 ， 搅拌 ２ ４小时后 ， 静置分层 ４ ５小时。然后测定水相 中石油类 污染物值 的变化 ， 确定油在水相及粉末活性炭相 中的有机物分配状态。 其计算公式如式 １ 所示 ，其中 Ｃ Ｄ 为油水达平衡时水层 中的石油类 Ｏ 污染物 ， Ｏ Ｃ Ｄ 为加入石油和粉末活性炭后水层中的石油类污染物值
工 时 刊 ，０ ６ ２ （ ） ６ — ９ ２ ０ ，０ ９ ：６ ６ ．
［］ ８ 陈兰 ， 张贵才 ， 刘敏 ． 田含油污水处 理中膜技术 的研究 与应用【 ． 油 Ｊ 精细石油 】
化工进展 ，０ ６ ７ ２ ：２ ５ ． ２ ０ ， （ ）５ — ５
［ 责任编辑 ： 王洪泽 ］
４１ ９
与 水 中油 类 污 染物 吸 附机 理 ． 后进 行 了粉 末 活性 炭 深 度 处 理 含 油 污 水 的机 理 与 实验 研 究。 然
【 关键词 】 粉末 活性炭 ； 含油污水 ； 石油类污染物
随着 社会和工农业 的不断发展 ．含油废水对水 体的污染 日 严 趋 ％ ㈩ 重 同时石油类及其制 品广泛地应用于国民经济 的各个领域和人类 的 日常生活 ． 用量与 日 俱增 ． 对水体的污染也在加剧 。 比如油膜使水面与 ２ ． 萃取次数对石油类污染物的影响 ．２ ２ 大气隔绝 ， 中溶解氧减少 ． 使水 阻碍了空气 与水体 之间氧的交换 ， 严重 实验结果见表 １ 从 表 Ｉ 。 中可 以看 出， 次实验结 果对石油类污染 ３ 影响 了水体的复氧功能 ． 导致水 中溶解氧浓度迅 速降低 ． 响水 体的 物的萃取率平均达 ９． 这说明粉末活性炭可以较好的去除溶于水 影 ６ ％． Ｏ 自净作用 ． 中石油污染会 破坏水体正常生态 环境 ． 水 还可使水底 质变 中的有机物。 黑发臭 。 对于水体油类污染 ． 主要运用物理、 化学和生物等方法 。 本文为 表 １ 粉末活性炭对萃取率 的影响 此具体探讨了粉末活．炭去除水 中石油类污染物的效果 ． 生 １ 现报告如下 。
广泛应用于处理。 ｌ
【 参考文献】
［］ １ 李芳 ， 郭军 ， 张伦秋． 含油废水处理技术阴． 田地面工程 ，０ ８２ （）６ － ０ 油气 ２ ０ ，７９ ：９ ７ ． ［］ ２ 李建明． 海洋石油污染 的危害与吸附叨ｌ 生物学教学 ，０ ２ ２ （ ） ３ ． ２ ０ ，７ ７ ：５ ［］ ３ 陈斌． 国内油 田含油污水处理现状与展望叨． 科技信息 ，０ ７ ｌ ： ４ ２ ０ ，７ ４ ． Ｏ ［］ ４ 许祝华 ， 赵新生， 海洋水 中的污染物分析及处 理【． Ｊ 海洋开发与管理 ，０ ６ ２ 】 ２０ ，３
学 ，０ ８ ４ － ７ ２ ０ ：５ ４ ．
［］ ６ 党伟 ， 东明 ． 田含 油污水 处理现 状及综 合利用 技术 叨． 规划设 计 ， 羊 油 石油
２ ０ ，６ ４ ：８ ３ ． ０ ５ １ （ ）２ — ０
［］ ７ 朱艳吉 ， 王宝辉 ， 萍． 盖翠 石油类污染 物的环境行 为及其 对环境 的影 响［ｌ Ｊ化 】