论文部分内容阅读
水处理过程中加氯杀菌后残留下来的余氯具有潜在的危害,活性炭处理是去除余氯快速有效的方法之一。本课题通过活性炭去除余氯量实验、去除速率实验、微型快速穿透实验、余氯负载实验以及对化学反应产物Cl-的检测实验,探讨研究了活性炭去除余氯性能、机理及脱氯对活性炭本身性能的影响。
研究结果表明,活性炭具有高效去除水中余氯的性能;去除过程受接触时间、活性炭材质、粒径、加炭量、余氯溶液初始浓度、初始pH值等因素的影响。活性炭与余氯接触时间越长,余氯初始浓度越大,初始pH值较低,活性炭去除余氯量越大:活性炭粒径越小,加炭量越大,余氯初始浓度越小,初始pH值越低,活性炭去除余氯速率越快。
Freundlich、Langmuir吸附等温线方程均能理想描述活性炭吸附水中余氯过程;余氯向活性炭表面的扩散除了颗粒内扩散还有液膜扩散的影响,液膜扩散是吸附初期的主要控制步骤。活性炭去除余氯过程既存在着吸附过程,又存在着化学反应。短时间接触过程中对余氯的去除主要是基于吸附能力,而长时间接触后,化学反应作用成为余氯去除的主导因素。由Langmuir-Hinshelwood模型知,化学反应作用贡献程度大于吸附作用,吸附为反应速率控制步骤。实验中所用四种活性炭与余氯化学反应能力大小顺序为:原煤破碎>Taixi8×30Ⅱ≈果壳专用>椰壳-2。
由负载余氯后炭重有所增加,活性炭表面含氧官能团含量增加,可推测活性炭氧化余氯的产物主要为活性炭表面氧化物。负载余氯后活性炭四项吸附性能指标均减小,表面官能团含量增加,活性炭的吸附能力下降。