改性活性炭纖維對(duì)重金屬離子的吸附性能和對(duì)染料的脫色性能研究.pdf

1、活性炭纖維(ACF)作為活性炭的升級(jí)產(chǎn)品，因其較大的比表面積和微孔結(jié)構(gòu)，具有良好的吸附性能，可用于水中有機(jī)及無(wú)機(jī)污染物的去除。從目前的研究現(xiàn)狀看，選擇性吸附以及再生利用問題是限制活性炭纖維發(fā)揮吸附優(yōu)勢(shì)的主要障礙之一。含重金屬?gòu)U水及染料廢水由于其環(huán)境危害大且較難處理，一直是我國(guó)嚴(yán)格控制的兩類廢水。目前，對(duì)該類廢水的處理多是以化學(xué)法去除重金屬離子及有機(jī)物為目的，并沒有實(shí)現(xiàn)重金屬的回收利用以及色度的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
　　本課題對(duì)ACF進(jìn)行氧化

2、改性，提高吸附性能，經(jīng)多次再生后反復(fù)利用，以含重金屬?gòu)U水及染料廢水為例，研究改性前后ACF對(duì)電鍍廢水中Cu2+、Zn2+、Ni2+離子的吸附回收及對(duì)酸性大紅、堿性大紅、直接大紅染料中色度的去除效果，獲得階段性研究成果如下:
　　(1)濃HNO3改性后ACF表面含氧基團(tuán)含量高于H2O2水溶溶液改性?？刂聘男詼囟葹?0℃，改性時(shí)間為2h，濃HNO3的改性效果最佳（記作ACF-N-2h），表面含氧基團(tuán)增加了3倍以上，羧基增加近7倍。

3、r>　　(2)實(shí)驗(yàn)表明:ACF-N-2h的對(duì)重金屬離子吸附效果最好，pH為6，反應(yīng)時(shí)間為2h，Cu2+、Zn2+、Ni2+三種重金屬離子的去除率分別達(dá)到99.5％，90.7％，98.9％。吸附過(guò)程較好地符合Langmuir等溫吸附模型及準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型，相關(guān)系數(shù)R2均可達(dá)到0.999。
　　(3)改性后ACF的脫色效果并沒有顯著提升。正交試驗(yàn)表明:各因素影響程度的主次順序?yàn)閜H＞表面含氧基團(tuán)種類＞反應(yīng)時(shí)間。準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程可以

4、較好的描述ACF對(duì)染料廢水的吸附動(dòng)力學(xué)過(guò)程。
　　(4)處理實(shí)際電鍍廢水及印染廢水的實(shí)驗(yàn)證明:溫度為25℃，pH為6，反應(yīng)時(shí)間為2h，ACF-N-2h吸附效果最好，Cu2+、Zn2+、Ni2+的去除率分別達(dá)到99％，83％，98.3％。吸附飽和后的ACF可經(jīng)過(guò)再生實(shí)現(xiàn)重金屬的回收利用。溫度為25℃，pH為7，反應(yīng)時(shí)間為80min，ACF對(duì)實(shí)際酸性大紅印染廢水的色度去除率為97.1％，實(shí)現(xiàn)色度的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
　　(5)再生后AC