新型复合吸附剂对酚类化合物的吸附效能研究[文献综述]

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1、毕业论文文献综述环境科学新型复合吸附剂对酚类化合物的吸附效能研究摘要：酚类化合物由于其对人类身体健康的危害和对环境所造成的污染，尤其是对水体和土壤的污染，被许多国家列为环境优先控制污染物。本文研究了各种吸附技术及其影响吸附的可能性因素。关键词：酚类化合物吸附影响因素1.酚类化合物的危害和治理现状酚类化合物作为有机化学工业的基本原料，广泛存在于自然界。在工业上,酚类大量用于制造酚醛树脂、高分子材料、离子交换树脂、合成纤维、染料、药物、炸药等，因此，酚类化合物也成为当今环境污染物中重要的一员。自然界存在的酚类化合物有2000多种，有一元酚、二元酚和多元酚，根据其能

2、否与水蒸汽一起挥发的性质，分为挥发酚和不挥发酚。沸点低于230℃的属于挥发酚，如苯酚、甲酚等；沸点高于230℃的为不挥发酚，如苯二酚、苯三酚等,多元酚一般属于不挥发酚。酚类化合物的基本结构为一个苯环连接一个或多个羟基，还可能带有其它取代基。作为一种重要的化工原料或中间体，被广泛用于树脂、尼龙、增塑剂、抗氧化剂、聚酯、药品、杀虫剂、炸药、染料和汽油添加剂等许多商品的生产中。近年来，随着酚类化合物的需求增加和生产规模不断扩大，含酚工业废水的排放给环境造成了严重污染，目前处理含酚废水已成为水处理的一大难题。含酚废水是一种来源广、水量大、危害十分严重的工业废水之一。酚

3、的毒害作用为苯酚和低级酚可使皮肤过敏，能使人的神经、肝、肾受损，长期饮用被酚污染的水源，会出现慢性中毒、头痛、头晕、疲劳、失眠、耳鸣、白血球下降、贫血及记忆衰退等症状，食用酚中毒的鱼会引起呕吐及腹泻；在为饮用水加氯消毒时，即使仅含有0.001mg/L酚类物质，也会产生臭酚；水体中含酚浓度达到1~2mg/L时，鱼类即出现中毒症状，超出4~5mg/L时，将引起鱼类的大量死亡；酚的毒性能大大抑制水中微生物的生长速度，影响水的生态平衡；使用含酚废水灌溉农田，也会影响作物生长，危及人体健康[1]。酚类化合物已被美国国家环保局列入129种优先控制污染物黑名单中[2]，含酚

4、废水在我国水污染控制中被列为重点解决的有害废水之一。酚类化合物由于其急性毒性一直是环保界重点控制的污染物之一。目前对含酚废水治理的方法主要有：氧化法、电渗析和反渗透法、膜法、吸附法以及稀释生化法等[3,4]。2酚类化合物吸附剂处理技术我国对含酚废水的处理起步较早。最近几年，对含酚废水处理的研究更为活跃，处理技术正不断发展更新，方法间相互渗透组合，形成新的独特处理方式。吸附剂处理技术是利用多孔吸附剂将废水中的酚类物质吸附，从而达到净化废水的一种方法。达到饱和的吸附剂可用适当溶剂进行再生循环使用，酚类物质也可回收利用。此法设备简单、占地面积小、操作方便、吸附选择性

5、高，但受再生能力及吸附容量的限制，难于处理高浓度的含酚废水。常见的吸附剂有活性炭、碘化煤、大孔树脂等。活性炭在吸附水中微量的有机物时具有良好的性格，而处理高浓度的有机废水时，由于其再生较为困难,生产成本高，因而其使用不为人们看好；磺化煤虽然容易再生，但吸附量有限，也使该吸附剂在处理工业含酚废水时受到限制；大孔树脂是在树脂的球粒内部具有较大的孔径和比表面积，利于吸附废水中的酚类物质，且再生性好，有较大的推广价值。2.1活性炭吸附活性炭在去除水中有机物、臭，特别是合成有机物（soc）方面，由于众所周知的安全、有效、易于管理等特点，在世界范围被广泛使用。活性炭的吸附

6、容量取决于其本身的特性、吸附质特性和溶液条件三个方面。2.1.1pH对活性炭吸附酚类化合物的影响5种酚类化合物在活性炭上的吸附量在设置的pH范围内随pH变化见表5。苯酚等4种酚类化合物的初始浓度为10.0mg/L,五氯酚的水相初始浓度为4.0mg/L。由表5可见：苯酚等4种酚类化合物在pH1.0~7.0之间吸附量变化不大，pH10.0时，4种酚类化合物在活性炭上的吸附量略有下降pH13.0时，4种酚类化合物的吸附量明显减小。五氯酚在活性炭上的吸附随pH>4.0后，吸附量发生明显变化。究其原因主要是在不同的pH范围内，5种酚类化合物的存在形式不同。当水样pH

7、Ka时，化合物大多数以分子态形式存在，该种形态具有极高的疏水性，与离子态相比，更容易被吸附。反之，化合物主要以离子态存在，不易被吸附。表1pH对活性炭吸附酚类化合物的影响（以吸附量mg/g表示）2.1.2颗粒物颗粒粒径对吸附的影响固定颗粒物用量和吸附质浓度(以苯酚为例)，改变活性炭颗粒粒径分别为40~60目、60~100目、100~160目和小于160目进行吸附实验，结果吸附量分别为0.66mg/g、1.91mg/g、1.98mg/g、1198mg/g，表明活性炭颗粒越小，对苯酚的吸附能力增强。说明活性炭颗粒表面与液体表面一样，也具有自由能，有吸附吸附质以降低

8、自由能的趋势，表面积越大，即颗粒越细，