活性炭微波處理與廢水脫色的關(guān)系

　　棕櫚油廠廢水含有危害環(huán)境的有色化合物，因其芳香結(jié)構(gòu)而難以分離。不過(guò)在較低pH(1)在環(huán)境中使用吸附法進(jìn)行顏色處理是有效的，但吸附后的廢水仍然含有酸性有害物質(zhì)，會(huì)污染環(huán)境。因此，我們使用氮?dú)鈦?lái)增強(qiáng)椰殼活性炭的中性pH利用微波加熱激活活性炭的脫色能力。本期內(nèi)容是測(cè)試微波處理活性炭和未處理活性炭對(duì)廢水中有色化合物的吸附作用。

　　微波處理活性炭

　　椰殼活性炭用蒸餾水反復(fù)清洗，去除所有雜質(zhì)。直到溶液是中性的pH，然后將活性炭放在110℃烘箱干燥12小時(shí)。然后在微波反應(yīng)器中設(shè)置900℃。再將約30g經(jīng)清潔和干燥的活性炭置于反應(yīng)器的石英不銹鋼容器中，同時(shí)以200cm 3/min氮?dú)饣罨?0分鐘，流動(dòng)穩(wěn)定。將微波處理的活性炭冷卻到干燥器的室溫，然后小心地放入密封瓶中進(jìn)行下一步的研究。

　　預(yù)處理活性炭和未預(yù)處理活性炭的表征方法

　　使用SEM，EDX表示微波處理和未預(yù)處理的活性炭。SEM測(cè)試以在3000×在放大率下檢查活性炭的表面形狀。EDX測(cè)試檢查了預(yù)處理的活性炭和未預(yù)處理活性炭的元素組成。使用自動(dòng)氣體吸附系統(tǒng)，基于氮?dú)馕降葴鼐€測(cè)量?jī)煞N活性炭的BET表面積和孔體積。

　　微波處理對(duì)活性炭形態(tài)學(xué)的影響

　　3000倍放大倍數(shù)下未經(jīng)預(yù)處理和微波處理的活性炭獨(dú)特SEM照片分別示于圖1a，b中?；趫D1a，在3000×在放大率下觀察到裂縫較少的平面形狀。吸附劑的物理特性是表面裂紋和孔隙形成。但是，圖1b注意到不同的情況。從這張圖中，表面上觀察到幾個(gè)裂縫，可以推測(cè)微波處理可能會(huì)改變形態(tài)。根據(jù)之前的研究，具有足夠顆粒表面的活性炭的特點(diǎn)是孔尺寸更大，活性位點(diǎn)更多，可用性更大BET表面積。這些特性加速了吸附效果，提高了吸附劑的吸附容量。由于孔隙和活性位點(diǎn)較多，吸附處理開(kāi)始時(shí)會(huì)出現(xiàn)快速吸附。這種快速吸附過(guò)程可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備外觀模糊。

　　在3000×放大倍數(shù)SEM照片：(a)未經(jīng)預(yù)處理的活性炭，(b)活性炭微波處理。

　　BET分析

　　a、b顯示孔體積增量分布(P v)與未經(jīng)預(yù)處理和微波處理的活性炭孔寬度相比。如圖所示，微波加熱后孔體積顯著增加。圖中縱軸上的指示標(biāo)記A比較未經(jīng)預(yù)處理和預(yù)處理的活性炭P v，而且幅度分別為0.030cm 3/g和0.056cm 3/g。

　　(a)未經(jīng)預(yù)處理的活性炭(b)活性炭的微波處理增加了孔體積與孔寬系。

　　吸附實(shí)驗(yàn)采用微波處理活性炭

　　在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)活性炭較低pH環(huán)境對(duì)色彩的吸附效果大大提高。盡管如此，酸性廢水的排放可能會(huì)直接阻礙水生棲息地。鑒于此，6-7可接受的預(yù)處理活性炭吸附研究pH在范圍內(nèi)進(jìn)行。另外兩個(gè)因素是劑量和接觸時(shí)間，分別保持在3.208g和35min。從圖3可以看出，顏色去除的百分比隨之而來(lái)pH減少和增加。在pH6時(shí)獲得*高顏色去除率98.46%，但隨著pH顏色去除率增加到7，降低到95.69%。

　　不同劑量和接觸時(shí)間的活性炭pH從棕櫚油廠廢水中去除顏色。

　　棕櫚油廠廢水脫色試驗(yàn)采用微波處理活性炭。活性炭的SEM分析表明，預(yù)處理后會(huì)產(chǎn)生更多的裂縫和多孔結(jié)構(gòu)。前體的結(jié)構(gòu)變化是由微波加熱引起的。這證明了從95開(kāi)始形成裂縫和碳組分.03增加到98.93%(EDX分析)。微波加熱處理在BET和P v在增加方面表現(xiàn)出優(yōu)異的效果。除了86.67%的P v除了增量，還實(shí)現(xiàn)了66%以上的增量SBET增加。此外，使用RSM檢查棕櫚油廠廢水預(yù)處理活性炭脫色性能。發(fā)現(xiàn)，隨著pH降低值，增加顏色去除率。類似地，活性炭的增加提供了更多的活性點(diǎn)，有利于去除廢水中的顏色。確定*佳處理?xiàng)l件為pH接觸時(shí)間為35 min，平均色度去除率為96.29%。因此，微波加熱可以增強(qiáng)活性炭吸附劑的形態(tài)，增強(qiáng)活性炭對(duì)廢水的脫色效果。