活性炭吸附水溶液中重金属离子的研究

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1、同济大学硕士学位论文活性炭吸附水溶液中重金属离子的研究姓名：徐艳丽申请学位级别：硕士专业：环境科学指导教师：胡中华20030101摘要活性炭是以碳为主要成分的多孔性物质，具有很大的内比表面积，是一种常用的吸附剂。它具有良好的吸附性能和稳定的化学性质，可以耐强酸、强碱，能经受水浸、高温、高压作用。活性炭的吸附对非极性分子以物理吸附为主，但由于表面氧化物的存在，也进行一些化学选择吸附，尤其是对极性分子和离子。本论文对活性炭吸附水溶液中重金属离子的行为进行了研究，以探讨活性炭吸附剂在处理重金属离子废水中的可能性。用市售普通活性炭作为吸附剂，测定其各项性能指标，对其吸附水溶液中铜

2、离子、锌离子的行为进行了研究。探讨了各种不同条件：水溶液的pH值，起始浓度，温度，活性炭的用量，活性炭颗粒的大小等几方面研究了它们对吸附的影响，确定了其吸附的最佳条件。对普通活性炭进行改性，研究了经氧化处理的活性炭的吸附量有明显的提高。故可用表面酸度衡量炭表面含氧基团的量，活性炭的吸附量随氧化处理活性炭表面酸度的增强而增大。从动力学角度对活性炭的吸附行为进行了研究，吸附速率取决于溶质扩散到炭表面的速率以及找到炭表面未被占据空隙所需要的时间。这对气体来说是容易的，但对于液体就不同了：在开始一个短暂时间内，速率较大，随后将减小很多，特别是当溶液的浓度较高时更为突出。活性炭的吸

3、附能力随时间的增加而减弱，最后达到平衡。活性炭的再生，也是非常有应用价值的研究。为此，我们用酸碱再生法对活性炭的再生方法进行了探讨。目前我国电镀废水的处理方法，应用较多的是化学法，离子交换法，电解法，活性炭法，蒸发浓缩法，反渗透法等，并逐步趋向完善，存在的问题也在逐步解决之中。同时开始注意技术经济的合理性。利用化学沉淀法与活性炭吸附法相结合，对实际含重金属离子的电镀废水进行处理，使其达到排放标准。关键词：活性炭、吸附、重金属离子、氧化一负离子化、再生、电镀废水lIIABSTRACTActivatedcarbonisahighlyporousmaterial．Itisthe

4、mostwidelyusedabsorbent，duetoitslargesurfacearea，chemicalstability,resistancestoacidandalkali，hightemperatureandhi。ghpress．Physicaladsorptionistheprimaryadsorptionmechanism．especiallyf断oon-polarmolecules．Chemicaladsorptionalsooftenhappensinparticularforpolarmoleculesorions，becauseoftheexi

5、stenceofoxidegroupsonthecarbonsurface．Thisdissertationinvestigatedtheadsorbabilityofactivatedcarbonforheavymetalionsinordertostudythepossibilityofusingcarbonabsorbentforwastewatertrea

6、／nent．Theadsorptionofcopperionsandzincionsbyactivatedcarbonfromaqueoussolutionwasinvestigated．Asystematic

7、studywascarriedouttoinvestigateinfluenceofdifferentconditionsontheadsorption．，suchaspHvalue，initialconcentration，temperature，dosageofactivatedcarbon，particlesizeofactivatedcarbonetc．Itdeterminedtheoptimaladsorptionconditions．TheadsorptioncapacityWaSimprovedbymodificationofsurfaceoftheacti

8、vatedcarbonasreceived．Weusesurfaceaciditytoindicatethequantityofoxygengroups0／'1activatedcarbonsurface．Withtheimprovementofsurfaceacidity,theadsorptioncapacityoftreatedactivatedcarbonWaSimproved．Thekineticsofadsorptionofheavymetalsbyactivatedcarbonwasalsostudied．The