水处理活性炭吸附容量指标测定方法的优化及应用

。 该技术可以表征不同活性炭的
孔径结构和表面化学性质 。 现有的测定方法对于 然而在实 际 使 用 中 发 现 ，
＃ 通讯作者 。 第一作者 ： 韩晓琳 ， 女， 硕士研究生 ， 主要从事水环境污染控制研究 。 １ ９ ８ ９ 年生 ， ） ； ） 。 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目 （ Ｎ ｏ ． １ １ Ｚ Ｒ ４ ０ ９ ４ ０ ０ Ｎ ｏ ． ＷＢ １ ０ １ ４ ０ ３ ８ ＊ 上海市自然科学基金资助项目 （
关键词 活性炭 吸附性能 指标测定 方法优化 Ｉ ｍ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｉ ｎ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｅ ｄ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ａ ｄ ｓ ｏ ｒ ｔ ｉ ｖ ｅ ｃ ａ ａ ｃ ｉ ｔ ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｏ ｒ ｓ ＨＡＮ Ｘ ｉ ａ ｏ ｌ ｉ ｎ， Ｑ Ｉ Ｕ Ｚ ｈ ａ ｏ ｕ， ＨＵ ｆ ｐ ｇ ｐ ｐ ｙ （ Ｊ ｕ ａ ｎ， Ｌ Ｉ Ｎ Ｌ ｉ ｌ ｉ， ＺＨＡＮＧ Ｗ ｅ ｉ， Ｙ Ｉ ＮＧ Ｗ ｅ ｉ ｃ ｈ ｉ． Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｋ ｅ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｏ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｙ ｙ ｆ
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５ 卷 第 １ 期 ２ ０ １ ３年１月 环境污染与防治 第 ３
水处理活性炭吸附容量指标测定方法的优化及应用 ＊
韩晓琳 邱兆富 胡 娟 林莉莉 张 巍 ＃ 应维琪
（ ） 华东理工大学资源与环境工程学院 ， 国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室 ， 上海 ２ ０ ０ ２ ３ ７
·５ ４·
韩晓琳等 水处理活性炭吸附容量指标测定方法的优化及应用
表 １ 活性炭吸附性能指标定义与预测功能 Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ １ Ｄ ｅ ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ａ ｄ ｓ ｏ ｒ ｔ ｉ ｖ ｅ ｃ ａ ａ ｃ ｉ ｔ ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｏ ｒ ｓ ｐ ｐ ｐ ｙ
碘值 、 亚甲蓝值 、 丹宁酸值被普遍用来表征水 处 理 活 性 炭 吸 附 性 能 的 差 异 。 但 国 内 外 对 这 ４ 项 指 标 检 测 方 法 摘要 苯酚值 、 限制了活性炭吸附技术的应用 ， 建立一套简易活性炭性能评价体系成了当务之急 。 在长期指标应用和选炭方法工作的 基 的不统一 ， 础上 ， 综合中国及美国标准 ， 提出了一套行之有效 、 环境友好的指标测定方法 。 优化了碘值和亚甲蓝值的测定方法 ， 以Ｆ ｒ ｅ ｕ ｎ ｄ ｌ ｉ ｃ ｈ吸 附等温方程回归拟合计算方法取代原本的查表法 ； 确定了各指标测定时活性炭的最佳粒径为 ＜２ 验证了所设碘值、 苯酚值、 丹 ０ ０目； ／ ， 宁酸值初始浓度的合理性 。 使用国家标准亚甲蓝值测定的初始质量浓度 （ 可以在大幅度降低药剂耗量的同时更准确 １ ５ ０ ０ｍ Ｌ） ｇ 地区分各种活性炭对亚甲基蓝的吸附容量 。
［ ２］
在溶剂浓度 、 活性炭粒径等方面设定的范 围都 炭型 ， 较窄 。 特别是亚 甲 蓝 值 ， 国内外常用的测定方法差 异很大 ， 因此迫 切 需 要 优 化 现 有 的 测 定 方 法 。 本 研 （ ） 究目的在于 ： 以吸附等温方程回归拟合计算方 法 １ （ 优化碘值和亚甲蓝值的测定方法 ； 考察不同活 性 ２） 炭粒径 、 溶液浓 度 和 接 触 时 间 对 指 标 测 定 结 果 的 影 （ 响； 统 一４项 指 标 （ 苯酚值、 碘值、 亚甲蓝值和丹 ３）
在水 活性炭这 种 具 有 发 达 孔 隙 结 构 的 吸 附 剂 ， 。 和废水 处 理 领 域 有 着 广 阔 的 发 展 空 间 但 由 于 原 料、 生产工艺等的不同 ， 活性炭在孔径分布和表面化 学性质 上 有 较 大 差 异 ， 从而表现出不同的吸附性 能
［ １］
某些活化过程 中 具 备 特 定 孔 径 的 炭 型 ， 可能测定不 到具体精确的 数 据 ， 这是由于现有的指标测定方法 ／美 国 试 验 和 材 料 协 会 是由美国环境 保 护 署 （ Ｅ Ｐ Ａ） （ ／美国自来水厂协会 （ 等相关美国 Ａ Ｓ ＴＭ） ＡＷＷＡ）
］ ３ ５ － 标准 ［ 演化而来 ， 主要针对水处理领域的常用商 业
。 由于缺少一套系统标准的活性炭指标检测方
法， 限制了活性 炭 吸 附 技 术 的 广 泛 应 用 。 为 了 方 便 水处理过程中 活 性 炭 的 选 型 ， 本研究室曾提出过由 苯 酚、 碘、 亚甲基蓝和 ４ 种分子大 小 不 同 的 化 合 物 （ 丹宁酸 ） 作为活性炭吸附性能的表征物质 ， 构 成一套 活性炭选炭Hale Waihona Puke Baidu术
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