活性焦在染整废水深度处理中的吸附特性及机理研究

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1、学校代码：10255学号：2161445DONGHUAUNIVERSITY硕士学位论文活性焦在染整废水深度处理中的吸附特性及机理研究ADSORPTIONCHARACTERISTICSANDMECHANISMOFACTIVECOKEINADVANCEDTREATMENTOFDYEINGWASTEWATER专业:环境工程作者：陈盛导师：许士洪（副教授）完成日期：2018年4月东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过

2、的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日东华大学陈盛硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名职称职务工

3、作单位备注王景伟教授答辩委员会主席上海第二工业大学刘道清高级工程师答辩委员会委员上海宝钢研究院黄满红教授答辩委员会委员东华大学桑文静讲师答辩委员会秘书东华大学摘要活性焦在染整废水深度处理中的吸附特性及机理研究摘要纺织染整废水排放标准进一步提高，致使相关企业的染整废水处理技术需要升级，处理工程需要改造，但目前大多数染指废水的深度处理技术由于处理成本、处理效果等问题而不适用。针对这一状况，本文选取目前广泛应用于烟气净化处理的成本低、强度高的活性焦（ACoke）作为吸附材料，通过静态实验筛选出性能最优的ACoke，再与水处理专用的活性炭（AC）进行对比实验，并采用SEM、FT-IR、GC-M

4、S、Beohm滴定等表征分析手段探讨了ACoke和AC的吸附机理，为ACoke应用于染整废水处理工程的提标改造提供一定的理论和实验基础。在静态筛选实验中研究了投加量、吸附时间和pH值对ACoke吸附性能的影响，结果表明，所有种类ACoke对COD的去除率均随pH值的升高而降低；吸附速率：烟煤类大于无烟煤类；吸附容量：无烟煤类大于烟煤类；粒径较小ACoke吸附性能更好。相同条件下，粒径4mm的复配煤ACoke对染整废水COD的去除率是其他类型ACoke的4~7倍。在动态实验中控制进水水样平均COD浓度C0为80mg/L，色度80倍，以出水COD浓度Ce大于50mg/L时为吸附穿透点。不同

5、空床I摘要停留时间（EBCT）下动态吸附实验结果表明，当EBCT为15min时，ACoke和AC有最大空床数，分别为28.5和27.9个。在此条件下，Ce/C0≥0.85时吸附达到耗竭点，ACoke、AC系统运行时间分别为61h、49h。另外，ACoke对UV254处理效果更好，AC对色度处理效果更好。利用正交实验法，以碘吸附值为衡量标准，确定了ACoke和AC最佳再生条件（加热温度、时间、装填量）分别为：1000℃、5min、6g；800℃、15min、6g。吸附动力学研究结果表明，ACoke的吸附行为更符合颗粒内扩散模型，准一级方程可以准确描述AC的吸附行为。吸附等温线实验结果表明

6、ACoke和AC对废水COD的吸附作用较为复杂，与Langmuir模型和Freundlich模型都有一定符合度，吸附途径兼有物理吸附和化学吸附。ACoke和AC的SEM照片显示出两者具有不同的表面形态，区别于AC，吸附废水后的ACoke表面出现颗粒状物质堆积。BET测试结果表明，再生后两者的中孔比例和孔容均逐渐增大，但ACoke的总比表面积随再生过程逐渐减小，而AC的比表面积先增大后减小。FT-IR分析表明，ACoke和AC的表面官能团基本一致，主要有羟基、酯基、羰基及羧基等，再生后AC的特征吸收峰强度明显减弱，而ACoke变化较小。Boehm滴定结果显示ACoke和AC的表面酸性官能

7、团含量分别为0.744mmol/g、0.753mmol/g。吸附前后水样的GC-MS分析结果显示，原水中主要有机物为芳II摘要香烃及烷烃衍生物等，含量超过90%，经过ACoke吸附后其含量下降为30%，而AC吸附后其含量仍然超过85%，表明ACoke对染整废水中复杂有机物的吸附更为有效。关键词：活性焦；染整废水；吸附法；提标改造IIIABSTRACTADSORPTIONCHARACTERISTICSANDMECHANISMOFACTIVECOK