椰壳净水活性炭与活性炭复合材料实验研究

为了研究探讨椰壳活性炭净水材料的吸附机理,我们做了如下对比实验,用以对比椰壳活性炭与椰壳复合净水材料的吸附效果,来分析其净化能力。原水取自郑州污水处理厂,COD=1380mg/L,BOD=268mg/L。动态实验装置(吸附柱内径3cm;高25cm;有效容积80cm³)。分析采用南京林业大学检测中心的检测仪器。

椰壳净水活性炭

(1)椰壳净水活性炭:鸿宇活性炭厂生产的椰壳微孔活性炭,粒径:10-20目,堆积比重:410-500g/L,碘吸附值:800-1150mg/g;A矿石:来自巩义亚泰矿物有限公司,粒径8-16目,比重870-900/L。

(2)复合型净水材料的制备工艺:A矿石与椰壳活性炭按照1:2比例混合,加入5-7%的钛酸溶液中浸渍24小时,水洗后干燥、粉碎,加入焦油粘结剂挤压、造粒,再送入高温炉中,通入二氧化碳活化,得到产品。

研究方案:将A矿石和椰壳活性炭混合,通过负载钛元素和活化将材料形成特殊的复合材料,可以净化多种污水,能够净化污染水体中污染物和分解污染物的优良特性。

研究方法:先将复合型净水材料样品放入干燥箱中于120℃烘干4.5h,然后称取不同重量的复合型净水材料样品放到动态吸附装置中,将污水通过静态装置的进水口加入,从流出口接收水样进行测试分析。

试验结果讨论与分析

试验结果:复合净水材料与活性炭动态吸附后出水水质实验结果比较数据如下:复合净水材料的COD去除率达到92.9%、BOD去除率达到89.2%;活性炭的COD去除率达到76.4%、BOD去除率达到76.9%,课件试验所用的复合型净水材料对COD和BOD的去除率效果均优于活性炭。

因为净水材料对水中污染物的去除受到孔径大小和表面催化剂特性的影响,所以为了比较两种净水材料的净化效果,本研究利用化学方法分析了椰壳活性炭处理后水样和复合净水材料处理后水样,通过对净化后水中的COD和BOD数据比较,分析判断复合净水材料的特性。

复合净水材料对水中污染物表现出较好的去除率,这表明它是一种广谱型的净水材料,其复合成分决定了材料具有较大的孔径范围。结果还可以表明,负载了钛金属可以增强材料的去污能力,主要是因为钛金属起到了催化降解大分子污染物的作用,因而对污染物尤其是水中的大分子物质去除率很高,COD可降低92%以上,远远优于同品质的椰壳活性炭。本课题对复合型净水材料的性能与机理还需进一步研究。

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