探究活性炭对含铅废水的吸附特性
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一
９ ２ Ｂ气 浴恒 温振荡器 ， Ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｈ Ｋ ｆ ｌ ｏ ｗ提供的水净化系统 。
方 法
１ ． ２
将定 量含 铅 废 水 溶 于 ５ ０ ｌ ｌ ｌ ｌ 容量瓶 内， 依 照 次 序 加 入
Ｎ Ｈ ４ Ｃ Ｉ 一氨水缓冲溶液 ５ ｍ ｌ 、 ５ ％Ｏ Ｐ乳化剂溶液 ２ ｍ ｌ 及苯 硫腙
采用 Ｌ ａ ｇ ｅ ｒ ｇ ｒ ｅ ｎ对吸附动 力学模 型 （ 一级模 型 ） 进行描 述 ， 其中 ｌ ｇ ． ｑ 一 ｌ ｇ ． ｑ ＝ｌ ｇ ． ｑ 一ｋ ｌ ／ ２ ． ３ ０ ３ Ｘｔ ， 采用 ｔ ／ ｑ＝１ ／ ｋ ２ ｑ ＋１ ／ ｑ ． ｔ 对吸附动力 学过程 （ 二级模 型 ） 进行 描述 （ 注： ｑ为 ｔ 时刻
技 术 与 市 场
２ ０ １ ３ 年第２ ０ 卷第 １ ２ 期
技 术 研 发
探 究 活 性 炭 对 含 铅 废 水 的 吸 附 特 性
冯子文 ， 余 良。
（ １ ． 河 南奥特 环保有 限公 司 ， 河南 郑州 ４ ５ ０ ０ ０ ０ ； ２ ． 中机 新 能源 开发有 限公 司 ， 河南 郑州 ４ ５ ０ ０ ０ ０ ）
关键 词 ： 活性炭 ； 铅废水 ； 吸 附 特 性
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６—８ ５ ５ ４ ． ２ ０ １ ３ ． １ ２ ． ０ １ １
０ 引 言
吸附时， 铅离子浓度较 大 ， 向活性炭中大孔内及表面扩散 ， 因此
铅是工业 中常见的金 属元 素 ， 可作为 防丙种射 线 、 硫 酸腐
温 度下 ， 吸附 平衡 参 数 Ｒ 均 在 ０—１ 之间 ， 吸 附力 有 助 于吸 附 。
２ ． ３ 吸 附源自文库 力 学
氯仿溶液 ５ ｍ ｌ ， 摇 匀后定容 并分液 ， 静置状 态下 放置 ８ ｍ ｉ ｎ ，
参 比采用 试剂 空白 ， 同时对吸光度进行测定。根据 ｑ＝Ｖ（ Ｃ ｉ —
附量 的增加 明显变缓。
２ ． ２ 吸 附 等 温 线
观 的主张存在较大偏差 ， 已经 引起人 们充分 的重视 ， 而关 于含
铅废水的处理方法研究也不断增加 ， 本文主要对工业 中常用 的
活 性 炭 吸 附 含 铅 废 水 进 行研 究 。
１ 试 验 部 分
１ ． １ 试 剂 与仪 器
摘 要： 铅作为工业制造 中的重要原料 ， 在化工 、 国防及轻 工等 工业 中不断使 用， 然 而， 在现代 工业大力发展的基础上 ， 铅
废物引起 的大气污染、 水污染等 已经 引起 人们 充分的 重视 。铅废 水对 水生动物 具有较 大的毒 害作 用， 严 重威胁 生 态平
衡， 因此 ， 对铅废 水的处理 已经刻 不容缓 。文章主要对活性炭在静 态法下对铅废水的吸 附特性进行研 究观 察。
试剂 ： 盐酸 、 氢氯化 钠 、 硝酸 均 为分 析纯 ， 其 中硝酸铅 为特
参数（ Ｒ １ ） ， 而其所得值大小在一定程度上能够 对吸附过程是否
有利进行指示 ， 计算式为 Ｒ ＝１ ／ ｋ Ｃ ０ ， 其 中Ｒ 位 于 ０—１间为
有利吸附 ， Ｒ ＞１则 为不利 吸附 ， Ｒ 为 １时说 明可逆 吸附 ， Ｒ Ｌ 为 ０时说明非可逆吸附 ， 其中 ｋ为 Ｌ ａ ｎ ｇ ｍ ｕ ｉ ｒ 等温式常数 ， Ｃ 。是 溶液初始浓度。Ｆ ｒ ｅ ｕ ｎ ｌ ｉ ｃ ｈ等温式 线性形 式为 ｌ ｎ ｑ 。 ＝１ ／ ｎ ｌ ｎ Ｃ ± Ｉ ｎ ｋ ， 其中 ｎ 、 ｋ均为常数 ， 通常情况下 ｎ均 ＞１ 。通过上述两种吸 附等温式对 ２ ５ 、 ３ Ｏ 、 ４ ｏ及 ５ Ｏ℃下吸附实验数据进行拟合 ， 结果显 示， Ｌ ａ ｎ ｇ ｍ ｕ ｉ ｒ 等温式方程在不 同温度 下能够对活性 炭吸 附水 溶
Ｃ ） ／ Ｗ 的公 式 对 去 除 率 或 平 衡 吸 附 量 进 行 计 算 （ 注： ｑ 一 吸 附
量， ｍ ｇ ； ｗ一 吸附量 ， ｇ ； Ｖ为溶液 体积 ， Ｌ ； ａ 为初始 吸附质 浓
度， ｍ ｓ ／ Ｌ ； Ｃ为吸附后剩余吸附质浓度 ， ｍ ｅ ｔＥ ） 。
２ 结 果
２ ． １ 对 吸 附平 衡 时 间的 确 定
蚀及 蓄电池等材料 。可溶性铅盐具有较大毒性 ， 含铅废水能够 对人体及动植 物造 成严 重危 害 。近年来 ， 随着 工业 的不 断发 展， 含铅废水 的排放 明显增多 ， 铅污染 越加 严重 ， 与可持续发展
吸附速率较快 ， 而随着 吸附 的进 行 ， 溶 液 中铅离子浓 度 明显 降 低， 扩散速度亦呈 现 出下降趋 势 ， 而随着 吸附速 度 的降低 ，吸
一
液中铅离子的规 律进行描述 ， 回归 系数均 ＞０ ． ９ ９ ５ ７ ， 同时 ， 在 此
计算下 ｑ 与实 际测 量值 基本吻合。而不 同温度下 随着水温 的 升高 ， 吸附量也 出现相应增 加 ， 由此可见 ， 活性碳 吸附水溶液 中 铅离子与温度有着直接关系 ， 可见吸附即为吸热过程 ， 而在不 同
对单一组分的溶质 ， Ｌ ａ ｎ ｇ ｍ ｕ ｉ ｒ 等温式 与 Ｆ ｒ ｅ ｕ ｎ ｌ ｉ ｃ ｈ等温式是
常见吸附等温线 ， 其中Ｌ ａ ｎ ｇ ｍｕ ｉ ｒ 等温式标 准形式及线性形式为
ｃ ／ ｑ ＝ Ｃ ｏ ／ ｑ ＋１ ／ ｋ ｑ （ 注： ｑ 、 ｑ 一平衡 吸附量 ， Ｃ 一平 衡浓 度 ， ｍ ｇ ／ Ｌ ； ｋ为 Ｌ ａ ｎ ｇ ｍ ｕ ｉ ｒ 吸附系数 ， Ｌ ／ ａ ｒ ｇ ， 是 与 吸附有关 的常数 ） 。 Ｌ ａ ｎ ｇ ｍ ｕ ｉ ｒ 等 温吸附模型对无量纲的分离 因子进行定义 ， 即平衡
级纯 。仪器 ： 梅特勒一托利多仪器（ 上海） 有 限公 司生 产 的
Ａ Ｂ ２ ０ ４一Ｎ型电子分析天平 ； 杭州 中拓仪器有限公 司生产的密
封式化验制样 粉碎 机 ； 北 京 瑞利 分 析仪 器公 司生 产 的 Ｖ ｉ Ｓ一
７ ２ ２ ０ Ｇ型见分光光 度计 ； 上海精密科学仪 器公司生产 的 Ｐ Ｈ Ｓ一 ３ Ｄ型 Ｐ Ｈ计 ； 上海 博迅 实业有 限公 司医疗设 备厂 生产 的 Ｔ Ｈ Ｚ
９ ２ Ｂ气 浴恒 温振荡器 ， Ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｈ Ｋ ｆ ｌ ｏ ｗ提供的水净化系统 。
方 法
１ ． ２
将定 量含 铅 废 水 溶 于 ５ ０ ｌ ｌ ｌ ｌ 容量瓶 内， 依 照 次 序 加 入
Ｎ Ｈ ４ Ｃ Ｉ 一氨水缓冲溶液 ５ ｍ ｌ 、 ５ ％Ｏ Ｐ乳化剂溶液 ２ ｍ ｌ 及苯 硫腙
采用 Ｌ ａ ｇ ｅ ｒ ｇ ｒ ｅ ｎ对吸附动 力学模 型 （ 一级模 型 ） 进行描 述 ， 其中 ｌ ｇ ． ｑ 一 ｌ ｇ ． ｑ ＝ｌ ｇ ． ｑ 一ｋ ｌ ／ ２ ． ３ ０ ３ Ｘｔ ， 采用 ｔ ／ ｑ＝１ ／ ｋ ２ ｑ ＋１ ／ ｑ ． ｔ 对吸附动力 学过程 （ 二级模 型 ） 进行 描述 （ 注： ｑ为 ｔ 时刻
技 术 与 市 场
２ ０ １ ３ 年第２ ０ 卷第 １ ２ 期
技 术 研 发
探 究 活 性 炭 对 含 铅 废 水 的 吸 附 特 性
冯子文 ， 余 良。
（ １ ． 河 南奥特 环保有 限公 司 ， 河南 郑州 ４ ５ ０ ０ ０ ０ ； ２ ． 中机 新 能源 开发有 限公 司 ， 河南 郑州 ４ ５ ０ ０ ０ ０ ）
关键 词 ： 活性炭 ； 铅废水 ； 吸 附 特 性
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６—８ ５ ５ ４ ． ２ ０ １ ３ ． １ ２ ． ０ １ １
０ 引 言
吸附时， 铅离子浓度较 大 ， 向活性炭中大孔内及表面扩散 ， 因此
铅是工业 中常见的金 属元 素 ， 可作为 防丙种射 线 、 硫 酸腐
温 度下 ， 吸附 平衡 参 数 Ｒ 均 在 ０—１ 之间 ， 吸 附力 有 助 于吸 附 。
２ ． ３ 吸 附源自文库 力 学
氯仿溶液 ５ ｍ ｌ ， 摇 匀后定容 并分液 ， 静置状 态下 放置 ８ ｍ ｉ ｎ ，
参 比采用 试剂 空白 ， 同时对吸光度进行测定。根据 ｑ＝Ｖ（ Ｃ ｉ —
附量 的增加 明显变缓。
２ ． ２ 吸 附 等 温 线
观 的主张存在较大偏差 ， 已经 引起人 们充分 的重视 ， 而关 于含
铅废水的处理方法研究也不断增加 ， 本文主要对工业 中常用 的
活 性 炭 吸 附 含 铅 废 水 进 行研 究 。
１ 试 验 部 分
１ ． １ 试 剂 与仪 器
摘 要： 铅作为工业制造 中的重要原料 ， 在化工 、 国防及轻 工等 工业 中不断使 用， 然 而， 在现代 工业大力发展的基础上 ， 铅
废物引起 的大气污染、 水污染等 已经 引起 人们 充分的 重视 。铅废 水对 水生动物 具有较 大的毒 害作 用， 严 重威胁 生 态平
衡， 因此 ， 对铅废 水的处理 已经刻 不容缓 。文章主要对活性炭在静 态法下对铅废水的吸 附特性进行研 究观 察。
试剂 ： 盐酸 、 氢氯化 钠 、 硝酸 均 为分 析纯 ， 其 中硝酸铅 为特
参数（ Ｒ １ ） ， 而其所得值大小在一定程度上能够 对吸附过程是否
有利进行指示 ， 计算式为 Ｒ ＝１ ／ ｋ Ｃ ０ ， 其 中Ｒ 位 于 ０—１间为
有利吸附 ， Ｒ ＞１则 为不利 吸附 ， Ｒ 为 １时说 明可逆 吸附 ， Ｒ Ｌ 为 ０时说明非可逆吸附 ， 其中 ｋ为 Ｌ ａ ｎ ｇ ｍ ｕ ｉ ｒ 等温式常数 ， Ｃ 。是 溶液初始浓度。Ｆ ｒ ｅ ｕ ｎ ｌ ｉ ｃ ｈ等温式 线性形 式为 ｌ ｎ ｑ 。 ＝１ ／ ｎ ｌ ｎ Ｃ ± Ｉ ｎ ｋ ， 其中 ｎ 、 ｋ均为常数 ， 通常情况下 ｎ均 ＞１ 。通过上述两种吸 附等温式对 ２ ５ 、 ３ Ｏ 、 ４ ｏ及 ５ Ｏ℃下吸附实验数据进行拟合 ， 结果显 示， Ｌ ａ ｎ ｇ ｍ ｕ ｉ ｒ 等温式方程在不 同温度 下能够对活性 炭吸 附水 溶
Ｃ ） ／ Ｗ 的公 式 对 去 除 率 或 平 衡 吸 附 量 进 行 计 算 （ 注： ｑ 一 吸 附
量， ｍ ｇ ； ｗ一 吸附量 ， ｇ ； Ｖ为溶液 体积 ， Ｌ ； ａ 为初始 吸附质 浓
度， ｍ ｓ ／ Ｌ ； Ｃ为吸附后剩余吸附质浓度 ， ｍ ｅ ｔＥ ） 。
２ 结 果
２ ． １ 对 吸 附平 衡 时 间的 确 定
蚀及 蓄电池等材料 。可溶性铅盐具有较大毒性 ， 含铅废水能够 对人体及动植 物造 成严 重危 害 。近年来 ， 随着 工业 的不 断发 展， 含铅废水 的排放 明显增多 ， 铅污染 越加 严重 ， 与可持续发展
吸附速率较快 ， 而随着 吸附 的进 行 ， 溶 液 中铅离子浓 度 明显 降 低， 扩散速度亦呈 现 出下降趋 势 ， 而随着 吸附速 度 的降低 ，吸
一
液中铅离子的规 律进行描述 ， 回归 系数均 ＞０ ． ９ ９ ５ ７ ， 同时 ， 在 此
计算下 ｑ 与实 际测 量值 基本吻合。而不 同温度下 随着水温 的 升高 ， 吸附量也 出现相应增 加 ， 由此可见 ， 活性碳 吸附水溶液 中 铅离子与温度有着直接关系 ， 可见吸附即为吸热过程 ， 而在不 同
对单一组分的溶质 ， Ｌ ａ ｎ ｇ ｍ ｕ ｉ ｒ 等温式 与 Ｆ ｒ ｅ ｕ ｎ ｌ ｉ ｃ ｈ等温式是
常见吸附等温线 ， 其中Ｌ ａ ｎ ｇ ｍｕ ｉ ｒ 等温式标 准形式及线性形式为
ｃ ／ ｑ ＝ Ｃ ｏ ／ ｑ ＋１ ／ ｋ ｑ （ 注： ｑ 、 ｑ 一平衡 吸附量 ， Ｃ 一平 衡浓 度 ， ｍ ｇ ／ Ｌ ； ｋ为 Ｌ ａ ｎ ｇ ｍ ｕ ｉ ｒ 吸附系数 ， Ｌ ／ ａ ｒ ｇ ， 是 与 吸附有关 的常数 ） 。 Ｌ ａ ｎ ｇ ｍ ｕ ｉ ｒ 等 温吸附模型对无量纲的分离 因子进行定义 ， 即平衡
级纯 。仪器 ： 梅特勒一托利多仪器（ 上海） 有 限公 司生 产 的
Ａ Ｂ ２ ０ ４一Ｎ型电子分析天平 ； 杭州 中拓仪器有限公 司生产的密
封式化验制样 粉碎 机 ； 北 京 瑞利 分 析仪 器公 司生 产 的 Ｖ ｉ Ｓ一
７ ２ ２ ０ Ｇ型见分光光 度计 ； 上海精密科学仪 器公司生产 的 Ｐ Ｈ Ｓ一 ３ Ｄ型 Ｐ Ｈ计 ； 上海 博迅 实业有 限公 司医疗设 备厂 生产 的 Ｔ Ｈ Ｚ