微波裂解垃圾固体残留物吸附含酚废水研究.pdf

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1、第40卷第6期化工技术与开发Vo1．40No．62011年6月Technology&DevelopmentofChemicalIndustryJun．2011微波裂解垃圾固体残留物吸附含酚废水研究王涛，李敏，陈虹，黄文恒(1．四川理工学院材料与化学工程学院，四川自贡643000；2．内江师范学院化学与生命科学学院，四川内江641112)摘要：利用垃圾微波裂解后固体残留物中的活性炭成分进行含酚废水的吸附试验。考察了垃圾用量、吸附时间、吸附温度、pH值等因素对吸附效果的影响。实验结果表明，垃圾用量为10g，吸附温度25℃，pH值为6．20，振荡吸附时间

2、3．5h的条件下，苯酚吸附效果达到最佳，苯酚在固体残留物上的吸附符合Freundlich等温吸附模型，其吸附动力学行为符合一级动力学方程式，属于内扩散控制过程。关键词：含酚废水；微波裂解；吸附动力学；活性炭中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1671—9905(2011)06．0049—04含酚废水是一种污染范围极广的工业废水，1．3分析方法酚类化合物是一种原质型毒物，对一切生物个体溶液中酚的浓度采用4一氨基安替比林分光都有毒害作用，酚的毒性能大大抑制水中微生物光度法[11-12进行测定。的生长速度。影响水的生态平衡．使用含酚废水2试验结果

3、与讨论灌溉农田，也会影响作物生长，危及人体健康，因此研究出含酚废水处理方法[1-3]在环保和工业中2．1吸附时间对吸附效果的影响具有一定的参考价值。于8个锥形瓶中分别加入10mg·L苯酚溶目前含酚废水的处理方法有很多．如溶剂萃液100mL和l0g垃圾炭粉末，25℃恒温振荡，分取法、活性污泥法、吸附法、厌氧法、化学法、电化别吸附1．0、1．5、2．0、2．5、3．0、3．5、4．0和4．5h后取学法等，其中吸附法是处理含酚废水的有效方法样测定溶液中苯酚的剩余浓度，作吸附时间与吸之一。活性炭对含酚废水具有良好的吸附效果[4～附量关系图。．但是其昂贵的价

4、格增加了废水处理的成本，因而限制了其广泛应用．固体垃圾经微波裂解后得到可再利用的裂解气和残余固体．残余固体中含有50％左右的活性炭成分和少量金属离子。本实验以残余固体中的活性炭[7-10]作为吸附剂吸附废水中的酚，并考察了吸附剂的吸附性能，以达到综合利用的目的。1实验部分1．1实验材料与试剂苯酚、4一氨基安替比林、铁氰化钾、氨水、氯化铵等分析纯试剂。图1吸附时间对吸附效果的影响1．2主要实验仪器和设备由图1可以看出，随着吸附时间的增加，垃圾UV759型紫外分光光度计，DKA一450A电热炭粉末对苯酚的吸附量逐渐升高．当吸附时间达恒温振荡水槽．PHS

5、一3C精密酸度计，X射线荧光3．5h时，苯酚在垃圾炭上的吸附基本达到平衡，实光谱仪等。作者简介：王涛(1983一)，男，在读硕士研究生，主要研究方向为化工分离与吸附；E—mail：wt209@126．com通讯联系人：陈虹(1961一)，女，四川安岳人，教授，硕士生导师，主要研究方向为化工传质与分离，E—mail：ch2305@163．con收稿日期：2011-03—1650化工技术与开发第40卷验吸附平衡时问取3．5h。从图3可知一定范围内垃圾炭对苯酚的吸2．2垃圾炭最佳用量的选择附量随着溶液中苯酚平衡浓度的增加而增加，该分别取10mg·L苯酚溶

6、液100mL加入到8吸附剂对高浓度的含酚废水有较大的吸附量，效个250mL锥形瓶中，再加入4．00g、5．00g,6．00g、果更明显。我们选用常用的Langmuir吸附等温式7．00g、8．o0g．9．00g、10．00g和11．00g垃圾炭粉进行分析：末，在25cC条件下恒温振荡3．5h后测定溶液中(1)Langmuir吸附等温线苯酚的剩余浓度，做垃圾用量与剩余苯酚浓度之Langmuir吸附等温方程[”]的形式如下：间的关系图。ge=1+KC,(1)b式(1)可以改写为如下形式：1=鬲1(2)qegmqm式中：q一平衡吸附量，mg·g～；一为平

7、衡浓度，mg·L～；qrrI_为饱和吸附量，mg·g～；K6一为结合常数，L·mg～。裔将图3所示的实验数据进行Langmuir线性}祷拟合，其结果如表1所示。表1Langmuir拟合方程及参数垃圾用量图2垃圾用量对吸附效果的影响由图2所示随着垃圾炭粉末用量的增加．吸附反应进行较快．酚去除率上升，溶液中苯酚剩余浓度下降明显，当垃圾炭用量达10g时，酚去除率可达84．24％，进行二次吸附后即可达到国家排放标准，实验确定垃圾炭最佳用量为10g。由表中数据可以看出Langmuir吸附模型有较2．3吸附等温线好的拟合效果，线性拟合度均在O．98以上，平衡取

8、6个锥形瓶分别加入l0mg·L苯酚溶液吸附量随温度增加而增大，吸附为单分子层吸附。100mL和不同量的垃圾炭粉末。放人恒温