论文部分内容阅读
现代印染工业和炼焦工业中所产生的废水,含有大量有害物质,如果不经过严格处理而直接排放于自然界,将会对我们的生活环境和身体健康造成严重的影响。对工业废水中有机污染物的去除,吸附法是一种经济且有效的方法。吸附法的设备成本低而且易于操作。在吸附法中,吸附剂十分关键,因此吸附剂的制备就显得尤为重要。本文采用化学活化法,以HNO3、KOH、ZnCl2为改性剂,用不同的活化方法对延安子长煤低温热解所得的半焦进行改性,制备出用半焦作为原料的吸附剂,即改性半焦吸附剂。此外,对于改性半焦吸附剂的应用,也进行了探索性研究。以罗丹明B、酸性品红、苯酚、对硝基苯酚等为目标污染物,研究了改性半焦对染料废水和含酚废水的吸附性能。主要研究内容及结论如下:(1)以延安子长煤热解半焦为原料,HNO3为改性剂,在高压反应釜中水热活化,得到硝酸改性半焦。吸附过程中以罗丹明B、酸性品红为目标降解物,通过改变吸附过程中吸附剂添加量、溶液pH和吸附时间等因素,对酸性半焦的吸附性能进行了研究,并对吸附过程进行了动力学拟合,进而探索其吸附机理。通过研究改性半焦对罗丹明B和酸性品红的吸附过程,确定半焦改性后对罗丹明B和酸性品红具有较好的吸附性能,且吸附过程符合准二级动力学模型。(2)用KOH为活化剂,在真空气氛电阻炉中将延安子长煤热解半焦进行改性,得到KOH改性半焦。并通过N2等温吸附、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等方法对其孔径、形貌及晶体结构等进行了表征。以苯酚、对硝基苯酚等为目标吸附物,考察了吸附剂添加量、溶液浓度、吸附时间等因素对该KOH改性半焦吸附性能的影响,并对吸附过程进行动力学拟合,探索了该活性焦对苯酚、对硝基苯酚等的吸附动力学行为。结果表明,KOH改性后的半焦具有有良好的吸附性能,且吸附过程符合准二级动力学模型。(3)以延安子长煤热解半焦为原料,利用ZnCl2对其进行活化改性处理,在真空气氛、600℃的条件下,改性活化两小时,得到改性半焦。并通过N2等温吸附、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等方法对其孔径、形貌及晶体结构等进行了表征。选取邻苯二酚和对苯二酚为目标污染物,对ZnCl2改性半焦的吸附能力进行了评价。分别考察了不同影响因素对ZnCl2改性半焦吸附污染物能力的影响,并确定了吸附进行的最佳条件。结果证明ZnCl2改性后的半焦吸附性能明显增强,且吸附剂稳定性较好,可循环使用。这为进一步探索改性半焦在吸附领域的应用提供了思路。