改性活性炭對(duì)廢水中汞吸附的研究.pdf

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1、改性活性炭對(duì)廢水中汞吸附的研究田瑜陳利粉宋盈(河南省安陽市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測中心站，河南安陽455000)摘要：用硝酸一鹽酸溶液改性活性炭，并用于吸附廢水中的汞，采用原子熒光分光光度計(jì)測定吸附后溶液中含汞量。比較不同條件下，改性活性炭對(duì)廢水中汞的吸附效率。關(guān)鍵詞：改性活性炭；汞；吸附汞及其化合物是一種有毒物質(zhì)，可以在生物體中蓄積，在環(huán)境中能以零價(jià)態(tài)存在，進(jìn)入環(huán)境水體中的無機(jī)汞可以轉(zhuǎn)化成毒性更大的有機(jī)汞，直接或間接的影響到水體生物、陸生生物和人類健康，因此對(duì)于水體中汞的去除的研究已經(jīng)刻不容緩。活性炭是一種多孔活性物質(zhì)，其比

2、表面積大，表面官能團(tuán)較為豐富，被廣泛應(yīng)用于環(huán)境空氣、水體中污染物的治理。目前，活性炭改性的方法主要有物理法微波輻射、超聲波改性；化學(xué)法氧化還原、負(fù)載金屬、酸堿、電化學(xué)、負(fù)載雜原子和化合物等方法改性?。本文通過硝酸一鹽酸(1：1)體系改性活性炭，并利用其吸附廢水中的汞，考察不同條件對(duì)廢水中汞吸附性能的影響。1實(shí)驗(yàn)部分：1．1儀器。試劑和材料(1)AFS一930原子用光分光光度計(jì)(北京吉天儀器有限公司)；PHSJ一3FPH計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司)；AL204電子天平(梅特勒一托利多上海儀器有限公司)；HY一5A回

3、旋式振蕩器(江蘇金壇恒豐制造有限公司)；10l一00A恒溫干燥箱(金壇市自塔新寶儀器廠)。(2粒狀活性炭，汞標(biāo)準(zhǔn)溶液(環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所)；所用酸均為優(yōu)級(jí)純酸，所用氫氧化鈉為優(yōu)級(jí)純?cè)噭?．2活性炭改性實(shí)驗(yàn)采用的吸附劑為粒狀活性炭，在使用前應(yīng)先經(jīng)過預(yù)處理。處理方法：將一定量的活性炭浸泡到濃硝酸和濃鹽酸(1：1)溶液里，用磁力攪拌器攪拌5小時(shí)，然后用去離子水洗干凈，再在去離子水里煮沸20min，置于恒溫干燥箱中，在105。c下恒溫干燥24h。2結(jié)果與討論：2．1pH值對(duì)吸附效果的影響取6個(gè)離心管，每個(gè)離心管里加

4、100mL含汞溶液和2．59(±0．0039)預(yù)處理過的活性炭，通過添加NaOH溶液和HNO，溶液來調(diào)節(jié)H92+溶液的pH，使溶液的pH分別為4、5、6、7、8、9，放入振蕩器中震蕩6h，取出過濾，再用原子熒光光度計(jì)測定溶液中H礦離子的含量實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖l。l∞吸附粥塞，、96％。馳3579州圖1．pH值對(duì)吸附效果的影響結(jié)果表明，隨著pH值的增加，活性炭對(duì)重金屬離子的吸附作用增大、吸附量增強(qiáng)。pH為6時(shí)，其對(duì)汞的吸附效果最佳。酸性溶液中活性炭對(duì)重金屬的吸附能力增加，但在堿性溶液中其吸附能力相對(duì)較低，酸性溶液比堿性溶液

5、有利于活性炭對(duì)重金屬的吸附去除。2．2吸附時(shí)間對(duì)吸附效果的影響根據(jù)上組實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選定pH值為6，測定吸附時(shí)間對(duì)活性炭吸附效果的影響。取6個(gè)離心管，每個(gè)離心管里加100mL含汞溶液和2．59(+O．003曲預(yù)處理過的活性炭，調(diào)節(jié)pH至6(±0．04)，分別震蕩1h、2h、3h、4h、5h、6h，取出過濾，用原子熒光光度計(jì)測定溶液中H92+離子的含量，結(jié)果見圖2。lOO，吸995j附99o宰98．sj％98一{V97．5o97一?一時(shí)聞(h)圖2．吸附時(shí)間對(duì)吸附效果的影響結(jié)果表明，前四小時(shí)活性炭吸附率呈上升趨勢，隨著時(shí)

6、間延長，溶液中的H92+的濃度緩慢降低，吸附達(dá)到平衡。達(dá)到平衡的時(shí)間大約5h。2．3活性炭加入量對(duì)吸附效果的影響根據(jù)上兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選定pI{值為6，震蕩吸附時(shí)間為5h，測定活性炭添加量對(duì)吸附效果的影響。取5個(gè)離心管，每個(gè)離心管里加loomL含汞溶液，分別加入o．59、1．og、1．59、2．魄、2．59的活性炭，然后調(diào)節(jié)pH至6(±0．04)，震蕩5h后取出過濾，用原子熒光光度計(jì)測定溶液中H92+離子的含量，結(jié)果見圖3。100999897969594話性岌船^量(g)圖3．活性炭加入量對(duì)吸附效果的影響結(jié)果表明，活

7、性炭量在29以下時(shí)，隨著活性炭投加量的增加，活性炭對(duì)H矛+的吸附率明顯升高，活性炭量在29以上時(shí)，活性炭的吸附率幾乎不再增加，所以根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，29的投加量為最適投加量。3結(jié)語實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，活性炭吸附水中H乎+溶液最佳pH值為6，活性炭的最佳量為2．09，達(dá)到吸附平衡的時(shí)間大約為5h，活性炭顆粒處理lo肛g，L的H乎+溶液的吸附效率最高，可達(dá)99．53％。且隨著汞離子溶液的初始濃度的增加，定量的活性炭對(duì)其的去除率逐漸降低。參考文獻(xiàn)：[1】陳孝云林秀蘭魏起華林金春歐水麗．活性炭表面化學(xué)改性及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]．科學(xué)技

8、術(shù)與工程，2008，19(8)：5463—5467．作者簡介：田瑜(1987-)，女，碩士研究生，助理工程師，研究方向：環(huán)境監(jiān)測．2017年02月化l哲理I245