改性活性炭纖維用于吸附地下水中砷、鉻的研究.pdf

1、本文從活性炭纖維的充分應(yīng)用和強(qiáng)毒性物質(zhì)砷、重金屬鉻的高效去除等角度出發(fā)，系統(tǒng)探討了活性炭纖維、改性活性炭纖維對(duì)AS(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)的基本吸附性能以及反應(yīng)機(jī)理，確定了應(yīng)用ACF對(duì)砷、鉻的最佳吸附條件，初步研究了應(yīng)用該材料脫附再生效果。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在除砷過程中，改性前后的ACF在較寬的pH范圍內(nèi)(4.0～9.0)內(nèi)對(duì)As(Ⅲ)均有較強(qiáng)的吸附能力，并且實(shí)驗(yàn)得出結(jié)果，pH越大則吸附量越大，最終選定中性環(huán)境為以后的實(shí)驗(yàn)環(huán)境；在Cr

2、(Ⅵ)的吸附過程中則恰恰相反，pH越小則吸附量就越大其中pH在3.0～5.0時(shí)pH吸附效果比較好，但是考慮到pH太小六價(jià)鉻容易被還原為三價(jià)鉻，最終選定pH=4為以后吸附鉻的實(shí)驗(yàn)pH值。無論是As(Ⅲ)還是Cr(Ⅵ)，在實(shí)驗(yàn)剛開始時(shí)候吸附速率都很快，隨時(shí)間變化吸附速度逐漸變緩，最終達(dá)到平衡。改性前后的ACF無論對(duì)As(Ⅲ)還是Cr(Ⅵ)的吸附都能很好的復(fù)合Langmuir吸附方程式，本文一一用該方程進(jìn)行擬合得以證實(shí)，結(jié)果表明，該吸附為接近

3、于易吸附材料的化學(xué)吸附。并且，吸附過程均為自發(fā)進(jìn)行的吸熱過程。溫度升高有助于吸附的進(jìn)行，綜合能源等各方面的考慮，試驗(yàn)溫度選為25℃。關(guān)于脫附實(shí)驗(yàn)，本文參照曲久輝等人的處理方法用1mol/l的NaOH50 ml進(jìn)行脫附實(shí)驗(yàn)，結(jié)果脫附效果明顯，但有待于繼續(xù)深入研究以提高處理效果。除砷電吸附中，改性前后的ACF在pH由4到9過程中，吸附量都明顯的提高。并且，觀察曲線的平緩程度，在pH大于7后吸附曲線趨于平緩，吸附量的變化幅度變小。施加電極后三

4、價(jià)鐵改性的ACF的吸附量增加量大于二價(jià)錳改性ACF的吸附量，二者同時(shí)又大于未改性ACF的吸附量。再生實(shí)驗(yàn)中，電極反接后絕大部分離子能從電極脫附下來，電極得到再生。除鉻電吸附中，外加電位范圍內(nèi)，電壓的添加加快了Fe-ACF吸附Cr(Ⅵ)的速度，且外加電壓越大，吸附速率常數(shù)越大，吸附速率越快，在60min左右就能完成基本的吸附平衡。參考以往文獻(xiàn)和考慮到電壓太大會(huì)造成能源浪費(fèi)，
　　選用1.2V為以后研究電壓。在pH的探索中發(fā)現(xiàn)，在pH