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    活性炭吸附塔的吸附性能及稳定作用

    文章出处:华康中天    人气:141     发表时间:2019-06-18

    活性炭的吸附性能与比表面积、孔容、孔径分布等孔结构参数和表面化学性质相关,比表面积和孔结构影响吸附容量,表面化学性质影响活性炭与吸附质之间的相互作用力,特别对化学吸附过程,化学组成和表面化学结构更具影响性。受原料来源和制备条件的影响,活性炭中石墨微晶平面层上存在着许多诸如位错、弯曲、离位等具有高浓度的不成对电子的缺陷位,共同构成了活性炭表面的活性位,这些活性位可以吸附其他元素(如O,H,N和S等)生成稳定的表面配合物,形成官能团结构作为吸附中心,使活性炭具备选择性的吸附特性,如使活性炭对一些重金属离子表现出特殊亲和力特性。官能团的种类和含量对活性炭化学吸附性能起着极其重要的作用。表面官能团在活性炭对Cr(VI)的吸附过程中起重要作用,盐酸改性增加了活性炭表面含氧官能团,从而增加了吸附活性点,有利于对Cr(VI)的吸附。


      氧化处理是利用氧化剂在适当的温度下对活性炭进行氧化处理,在其表面引入酸性含氧官能团。氧化剂的种类和氧化条件会使表面含氧官能团的数量发生显著的变化,并伴随轻微或明显的孔隙结构变化。
      活性炭的孔隙结构特征主要影响其物理吸附性能,而表面化学性质在化学吸附过程中起主导性作用。活性炭表面官能团作为活性中心决定了活性炭表面化学性质。
      温度对铬渣中铬的浸出影响,从20℃到50℃,铬渣TCr的浸出浓度随着温度的升高增幅较大,70-80℃之后浸出浓度稍有下降。温度升高能增加铬的溶解度,提高铬渣的浸出率,同时温度对活性炭吸附过程的影响与其吸附热相关。因此活性炭对重金属的稳定作用是活性炭一重金属溶液一固相基质多相界面的吸附与脱附、溶解与沉淀等平衡过程。
      土壤中重金属以不同的形式存在,不同的形态具有不同的理化及生物效应,而重金属在植物体内吸收、迁移、转化、积累过程极其复杂。重金属的生物活性(生物有效性,生物可利用性)是重金属稳定程度的一种体现。选择对重金属离子具有较高亲和力物质作为土壤改良剂以降低土壤重金属生物可利用性进而减轻其毒性作用是重金属污染土壤修复的一种有效方法。目前生物质炭在土壤修复中应用研究较多,本章选用了一种松木生物质炭,以空白背景土壤为对照,在含有Cr和Pb的土壤中分别添加硝酸氧化活性炭(OAC)和氨改性生物质炭(NBC),以辣椒为指示植物进行盆栽实验,观察辣椒植株表观生长情况,分析根茎叶果各器官生物量及重金属含量,探讨土壤中添加两种炭对土壤重金属迁移转化的影响。

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