苯酚是废水中的主要污染物,特别是塑料生产、农药运用等方面,苯酚废水的排放源比拟多,属于重点监测与管理的污染物。苯酚对生物体的毁坏性十分大,苯酚废水排放时应该采用活性炭固定床实施动态吸附,去除废水中的苯酚物质后平安排放废水,降低废水对环境的污染,维护好自然环境。
1、活性炭固定床对苯酚废水的吸附与净化剖析
苯酚废水的危害性较大,常见于化工厂、制药厂、塑料厂等产业中,苯酚是酚类物质中的主要污染物,不能无视其对自然环境的影响。苯酚容易惹起生物体衰竭,严重时还会呈现死亡的问题。活性炭固定床在苯酚废水上有着吸附和净化的作用,处理了苯酚废水的危害问题,活性炭吸附是苯酚工业废水处理中的重要办法,应用活性炭固定床提升苯酚废水的净化程度,现阶段活性炭固定床是苯酚废水动态吸附的有效办法,而且到达了成熟的工艺规范。活性炭固定床经过动态吸附的办法净化了苯酚废水中的多种污染物,确保苯酚废水能够到达排放的规范,同时有利于提升苯酚废水的回收和应用。
2、活性炭固定床在苯酚废水中的动态吸附实验
(1)实验准备。
实验中准备好活性炭,请求活性炭的比外表积是998.4㎡/g,亚甲基蓝是279mg/g,碘值是788mg/g。苯酚,该实验中特地运用超纯水与苯酚交融,配置出苯酚溶液。活性炭固定床动态吸附的实验中需求准备好恒流泵,能够选择型号是HL-2B的恒流泵,动态吸附时运用的是玻璃材质的吸附柱,玻璃柱。
(2)实验过程。
实验的根本构造为:正常的室温环境中,先把棉网垫在玻璃吸附柱的下部,尽量选择大孔径的棉网;接下来把苯酚吸附柱固定到铁架子台中,吸附柱内放入适量的活性炭,同时吸附柱的底部和恒流泵衔接起来,运用橡胶管衔接两者即可。苯酚水会在虹吸条件下依照自下而上的次第活动,实验中为了模仿活性炭固定床的动态吸附条件,需求调理苯酚溶液的速率。依据活性炭固定床对苯酚废水的动态吸附条件,设计好研讨实验的内容。依照苯酚废水的实践状况分配苯酚溶液,用来替代苯酚废水,实验中检测水中苯酚物质的含量,在此根底上绘制动态吸附的相关曲线,以原水为参考,标志苯酚含量是10%、90%的吸附时间。实验中丈量出初始的进水流量、苯酚含量、活性炭固定床的模仿高度,研讨3项参数对动态吸附的影响。初始进水流量是4.82mL/min,此时固定床高度的数值是12cm,实验研讨中苯酚溶液配置了3种质量浓度,分别是:100mg/L、150mg/L、200mg/L,用于研讨进水流量在不同苯酚溶液质量浓度下的固定床高度。实验中设置苯酚溶液质量浓度是150mg/L,固定床高度设置成12cm,坚持两种参数不变,改动苯酚交融到活性炭固定床的进水体积流量,改为3.31、4.82、6.47mL/min,当测定固定床的高度数据时,记载下苯酚溶液的质量浓度与进水时的体积流量。实验中采用规则的测定办法剖析活性炭固定床对苯酚废水动态吸附的影响。针对实验研讨过程构建研讨动态吸附的数学模型,模型要和实验匹配,数学模型中模仿实验的过程,努力于获取活性炭固定床对苯酚废水动态吸附的实验数据。本文以穿透模型为例,剖析动态吸附的实验过程。穿透模型中提供了假定的条件,其可参考实验研讨的实践内容实行假定,模型中得出活性炭固定床对苯酚废水动态吸附作用下,吸附速率和活性炭穿透时的关系,实践吸附速率降落概率,与穿透概率及吸附概率成正比例的变化关系,穿透模型促使数学计算简单化,应用如下公式获取动态吸附的参数:
上述公式中,ρ0、ρ表示初始进水的质量浓度、出水苯酚的质量浓度;kYN是吸附速率常数,t、t0.5表示吸附时间、出水质量浓度到达进水苯酚的50%时耗费的时间[4]。该穿透模型中的数学计算特地剖析吸附传质速率,模型中标明了吸附常数越大,穿透模型的曲线斜率就会越大。实验中还研讨了无效厚度理论,无效厚度是指活性炭固定床动态吸附苯酚废水的过程中,动态吸附处于透过点位置,此时固定床吸附苯酚的床层厚度不达标,固定床动态吸附到达完整吸附的才能状态,实践并没有完整吸附匹配的苯酚质量浓度。无效厚度理论(LUB)的表达公式如下:
公式中,L是固定床床层的长度,tb表示穿透时间,t*是0.5时位置的操作时间。
3、活性炭固定床在苯酚废水中的动态吸附结果
依据活性炭固定床在苯酚废水中的动态吸附研讨,从进水苯酚含量、固定床高度、进水流量3个方面,剖析动态吸附的影响结果,如下:
3.1 进水苯酚
以下图1为参考,剖析进水苯酚中活性炭固定床动态吸附的结果,初始阶段,进水泵分的含量增加时,穿透时间的曲线有明显的左移现象,也就是说苯酚含量会对活性炭固定床的饱和速率产生一定水平的影响,苯酚溶液的含质变大,固定床动态吸附的驱动力也会变大,活性炭吸附了大量的苯酚物质,固定床内活性炭与苯酚物质的质量增加,带意向前传动的速度。
3.2 固定床高度
固定床的高度增加后,废水中的苯酚与活性炭的接触时间会变长,增加了活性炭动态吸附苯酚的量,穿透点会向右侧挪动,活性炭固定床上的填料高度增加后,苯酚在固定床上的停留时间会增加,促进活性炭动态吸附苯酚,有效提升了固定床的吸附才能,保证动态吸附的效果。
3.3 进水流量
苯酚废水溶液的进水流量加快后,穿透点偏左,阐明进水流量越大,废水中的苯酚物质与活性炭固定床的接触时间减小,固定床会在短时间内趋向于饱和,提早了穿透的时间点。高流速下的活性炭固定床动态吸附的效果不如低流速的条件。综上所述,活性炭固定床动态吸附废水中苯酚物质时,遭到进水流量、固定床高度、进水流量要素的影响,调理好各项参数才干保证活性炭固定床动态吸附的效果,净化苯酚废水。
4、完毕语
活性炭固定床在苯酚废水中的动态吸附,净化了废水资源,处理了苯酚废水的环境污染问题。活性炭固定床的动态吸附方式决议了苯酚废水的净化效果,采用实验研讨的办法,规划好活性炭固定床的详细应用,满足苯酚废水的净化需求,最主要的是优化活性炭固定床在苯酚废水中的动态吸附作用。