染料废水的活性炭吸附及其热再生研究

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1、厦门大学硕士学位论文染料废水的活性炭吸附及其热再生研究姓名：张小璇申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：叶李艺20050601摘要染料废水的脱色一直是一个难题，方法虽然很多但都具有一定的局限性。活性炭是一种优良的吸附剂，特别适用于染料废水的脱色。研究染料废水的活性炭吸附和再生对减少环境污染，节约成本，促进活性炭处理染料废水的发展具有实际意义。本文对活性炭吸附酸性品红、碱性品红、活性黑B-133染料废水及饱和吸附染料的活性炭的热再生进行研究，讨论不同的吸附和再生条件对吸附和再生效果的影响，寻找最佳工艺条件。实验

2、结果表明，酸性品红、碱性品红和活性黑B-133染料易被活性炭吸附，吸附等温线符合Freundlich等温线模型。活性炭对三种染料的吸附平衡时间分别为3.5h、6h和17h。升高温度对三种染料废水的脱色有利，但从实际应用出发，应选择室温，用适量增加活性炭的方法达到所需的脱色效果。初始浓度的增加会使染料废水的脱色率降低。pH值对三种染料废水的脱色率的影响较小。酸性品红、碱性品红和活性黑B-133染料废水分别加入0.8％、1.0％和2.0％的活性炭时，脱色率均在97％以上，COD的去除率分别为63.28％、95.66％

3、和84.62％，出水的色度不大于50倍、COD小于50mg/L，符合国家一级排放标准的要求。染料废水的固定床吸附实验表明，进料流速对穿透曲线的影响较大。增大进料流速时穿透时间明显缩短。在相同的条件下，酸性品红废水的穿透时间最长，碱性品红废水的穿透时间次之，活性黑B-133废水的穿透时间最短。活性炭的热再生实验说明，饱和吸附酸性品红、碱性品红和活性黑B-133染料的活性炭的最佳再生工艺条件为温度600℃，氮气流速60mL/min，升温速度40℃/min，再生时间20min（饱和吸附酸性品红和碱性品红染料的活性炭）或

4、30min（饱和吸附活性黑B-133染料的活性炭）。饱和活性炭的含水量对活性炭再生效率和再生损失率的影响较小。饱和吸附酸性品红、碱性品红和活性黑B-133染料的活性炭的一次再生效率均可达到99％以上，再生损失率小于5％。活性炭经过多次再生后仍可保持较高的吸附能力。关键词：活性炭；染料废水；吸附；再生AbstractDyewastewatercomesfrommanybatchprocesses,suchasthedyemanufacturingindustriesandthedye-consumingindust

5、ries.Ifdyewastewaterisreleasedintoenvironmentdirectly,itwillleadtoheavyeffectsonexposedorganismsduetothetoxicityofthedye,abnormalcolorationaswellasreductioninphotosynthesisbecauseoftheabsorbanceoflightthatentersthewater.Thisinfluencespublicwaterqualitygreatly

6、.Sodecolorizationofdyewastewaterisveryimportantandimperative.Activatedcarbon(AC)hasbeenwidelyusedasanadsorbentinwastewatertreatment,anditcanremoveawiderangeofdyes.ButACisexpensiveanditsregenerationisdifficult.IfsaturatedACcanberegenerated,itwillnotcontaminate

7、environmentandthecostoftreatmentofdyewastewaterwithACwilldecreaselargely.InthispaperACwasusedasadsorbenttotreatfuchsinacid,fuchsinbasicorreactiveblackB-133dyewastewaterrespectively.Effectfactorsincludingadsorptiontime,temperature,initialconcentration,pHandqua

8、ntityofACwerediscussedindetail.ACsaturatedwithfuchsinacid,fuchsinbasicorreactiveblackB-133wasregeneratedexperimentally,andtheregenerationconditionswerealsostudiedtogettheoptimalconditions