氧氣氛圍BDB改性及再生顆粒活性炭的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、摘要I摘要摘要活性炭擁有很強(qiáng)的吸附性能，可以簡單快捷地去除水中難降解物質(zhì)。再生活性炭能夠節(jié)約資源，有效避免污染物的二次污染。介質(zhì)阻擋放電（DBD）作為一種新型的技術(shù)，利用該技術(shù)能產(chǎn)生一定強(qiáng)度的紫外光和大批的高能活化粒子，在活性炭改性以及活性炭再生領(lǐng)域都具有相當(dāng)不錯(cuò)的前景。本文利用自主研制的新型密閉反應(yīng)裝置，研究了氧氣在不同電源極板間距放電電壓、放電時(shí)間、電源頻率、載氣種類及流量的情況下，對(duì)DBD改性顆?；钚蕴浚℅AC）效果的影響和對(duì)DB

2、D再生吸附苯酚飽和的GAC效果的影響。利用ASAP物理吸附儀等儀器分析了氧氣在DBD改性GAC實(shí)驗(yàn)中所起到的作用，研究了氧氣影響GAC改性效果的主要作用機(jī)理，同時(shí)考察了氧氣對(duì)飽和GAC再生時(shí)炭損率的影響。主要研究結(jié)果如下：（1）通入氧氣后，反應(yīng)器放電更趨均勻穩(wěn)定，微放電的顏色由紫紅色變成藍(lán)白色；且無論氧氣流量的大小，對(duì)GAC改性及再生效果都有一定幅度的的提升。本實(shí)驗(yàn)最佳的GAC改性條件為：極板間距放電電壓10mm10kV，GAC添加量3

3、.0g，電源頻率10kHz，氧氣流量3Lmin，放電時(shí)間15min。在此條件下改性使GAC對(duì)苯酚的吸附容量比改性前提高了17.76%，比同等情況下通入空氣改性后的GAC對(duì)苯酚的吸附容量還提高6.56%。（2）根據(jù)多因素正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，放電時(shí)間是影響DBD改性及再生飽和GAC效果的最重要的因素。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，通入氧氣后GAC最佳的改性時(shí)間由原來的20min提前為15min。但氧氣是4個(gè)影響因素當(dāng)中對(duì)GAC改性實(shí)驗(yàn)效果影響最小的。在最佳的G

4、AC再生條件組合下，GAC的再生率為82.36%，比同等情況下沒有通入氧氣時(shí)GAC的再生率還提高5.58%。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在DBD改性GAC實(shí)驗(yàn)中，通入氧氣能夠進(jìn)一步減少GAC表面的總堿性基團(tuán)數(shù)，增加總酸性基團(tuán)數(shù)；同時(shí)也使得GAC表面的內(nèi)酯基數(shù)量進(jìn)一步減少，而羥基和酚羥基數(shù)量進(jìn)一步增加。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明通入氧氣能夠促進(jìn)DBD對(duì)GAC的擴(kuò)孔作用，進(jìn)一步提升GAC的改性效果。（4）通入氧氣使得反應(yīng)區(qū)域內(nèi)形成更多的諸如O3等活化粒子，促