活性炭去除水中余氯的研究

通过对5种不同活性炭的去除余氯量实验,余氯穿透实验以及化学反应产物Cl-的质量平衡数据,探讨了活性炭去除余氯的性能和机制.活性炭去除余氯是吸附与化学反应共同作用的结果.活性炭与水中余氯接触后的初期,去除余氯以吸附作用为主;达到吸附平衡后,余氯浓度继续下降则是由于化学反应的作用.接触时间越长,余氯初始浓度越高,pH较低,活性炭去除余氯量越大.由Cl-的生成量可以确定化学反应去除余氯量是余氯总去除量的一部分;接触时间越长,活性炭剂量越大,化学反应去除余氯量占余氯总去除量的比例越高.使用粒径<180目活性炭进行余氯去除实验,吸附容量在1～2h即达到饱和.活性炭对余氯吸附量(2h的余氯去除量)的大小与其苯酚值排行相同.苯酚值及碘值较高的煤质炭与余氯有较强的化学反应,果壳炭其次,而椰壳炭的化学性相对稳定.

吸附和生物降解在活性炭塔中去除进水中MTBE的研究

甲基叔丁基醚(methyl tert-butyl ether, MTBE)用来耿代四乙基铅作为汽油添加剂,对地下水的污染日益严重.由于MTBE在水中的溶解度较高,与土壤的亲和力较小,难为其吸附而停留在的表层,且不易被微生物降解,因此从地下储油罐泄漏和地表渗透的MTBE会很快渗透到地下水中.在几种异位修复地下水污染技术中,颗粒活性炭吸附工艺对于去除难降解有机污染物的处理效果最好,可以达到极为严格的出水排放标准(如10μg/L),其运行管理简便,具有很好的实用性.本课题探讨了活性炭对MTBE及地下水主要成份的吸附能力,选择了最佳MTBE吸附炭型.但由于活性炭对MTBE的吸附容量较小,炭柱内的活性炭在使用不到一个星期就会失效而需要更换,因此单独采用活性炭吸附处理不经济.本研究中将有效的MTBE降解菌成功接种于新活性炭柱,建立生物活性炭(Biological activated carbon, BAC)的功能,从而能够低耗高效地去除地下水中MTBE,并通过进行生物活性炭柱的运行影响因素和接种方法的研究,深入的探讨了BAC的启动,运行以及BAC的应用前景. 本文主要选用9种国内外常见的知名炭型(国产:椰壳炭YK,煤质炭CoalⅠ,果壳炭Fruit,竹炭Bamboo,华理设备科炭CoalⅡ,国外:Calgon公司F300,F400,Norit公司GCN830,GAC830),通过对活性炭BET累积比表面积和累积孔容积的测试,验证了活性炭四项性能指标(苯酚值,碘值,甲基蓝值,丹宁酸值)能够很好的代表活性炭内各种尺寸孔径的分布;又通过对多种分子直径有机物的测试比对,验证了活性炭吸附性能指标对各种有机物吸附能力的预测功能.苯酚值能够准确的预测活性炭对MTBE,CHCl3,TCE等典型小分子水污染物的吸附;丹宁酸值能够很好的预测活性炭对腐植酸等大分子物质的吸附能力.苯酚值较大的椰壳材质的YK和Fruit对MTBE具有较大的吸附容量;丹宁酸值较大的三种炭型CoalⅠ,F300,Fruit对腐植酸的吸附容量较大.YK的丹宁酸值较小,对腐植酸的吸附容量较小,表征其缺乏较大的微孔,在穿透实验中,吸附容量的利用率较低. 分别考察不同水质下(纯水,去离子水,地下水)活性炭对MTBE的吸附状况.由于地下水中天然有机物的分子较大,无法到达活性炭内微孔与MTBE产生竞争,而去离子水中所含有机成份均为小分子物质,与MTBE产生竞争吸附,从而导致了活性炭对地下水中MTBE的吸附性能比在去离子水中更为接近在纯水中的吸附能力,这个结果与活性炭吸附去除TCE时的观察一致.使用最好的活性炭,以吸附处理含2mg/LMTBE的地下水,假设吸附容量利用率为100%,炭柱去除量为2mg/g:每吨水约需要耗费1kg活性炭,这是美国加州去除地下水中环丁砜去除用炭量的20倍,成本较高. 对齐鲁石化活性污泥和两种生活污泥进行长期培养和驯化,得到了MTBE的降解菌,虽然经过长时间的驯化培养,其降解能力不强,受外界环境影响较大.通过批次实验证实由ATCC购买的MTBE纯种降解菌AM-24的降解效率为2.472μgMTBE h-1g-1cell,将初始浓度为3mg/L的MTBE降低40%所需时间为20天:而对ATCC的MTBE纯种降解菌PM1进行降解能力批次实验,在初始浓度为14mg/L时,它的降解效率为131.49μgMTBE h-1g-1cell,将初始浓度为14mg/L的MTBE降低99%所需时间为75小时,提高初始浓度至55mg/L左右,降解效率为881.7μg MTBE h-1g-1 cell,初始浓度的增加将提高MTBE降解菌的降解速率. 生物活性炭作用理论上可以促使活性炭达到长期使用,不需定期更换活性炭.在美国加州大学河边分校进行一年研究期间,取得了来自附近MTBE污染点(使用生物活性炭技术去除地下水中MTBE, MTBE进水浓度0.2mg/L,出水0.01mg/L)带有MTBE降解菌的废弃生物活性炭后;对生物活性炭的功能及启动方式进行多梯次深度考察.首先使用菌液在炭柱内循环的接种法,分别采用自行培养菌,纯种菌和液作为菌源,对小型炭柱(10g)进行接种.由于细菌着床缓慢,细菌降解MTBE速率缓慢,细菌本身增殖缓慢等原因,在炭柱内形成生物活性炭的速度较慢,外界条件变化的影响较大,经过长时间运行并没有明显的降解现象.其次采用了废炭覆盖法来启动活性炭柱;实验采用下层添加废弃生物活性炭上层覆盖新YK炭的方式进行接种,在高低两种浓度下成功启动建立了生物活性炭功能.在高MTBE浓度(30mg/L)进水条件下,经过100天近4000床层的运行,去除效率基本稳定在40%以上;低MTBE浓度下(1mg/L)进水条件下,经过400床层的培养,可建立稳定的生物活性炭,去除率可持续高于97.5%,证实了生物活性炭长期有效的应用能力.在进水中加入小量的过氧化氢水溶液,给炭床提供充足的溶解氧;在出水DO较高时(DO=6及2mg/L),生物活性炭的功能更为显著,'出水中的MTBE相对较低. 使用这种启动方式,不同生物活性炭内MTBE降解菌都顺利地接种于上层覆盖的新炭,而同一批次的含菌废炭,在国内研究室也成功地建立了新的生物活性炭处理功能,炭柱对MTBE的累积去除量超过3倍的理论吸附量,再度印证了其中活性炭长期使用的功能.通过SEM电镜扫描和显微镜观察可以看出与PM1类似的短杆状菌在生物活性炭系统占主导位置. 本研究的特色在于:从吸附阶段探讨,确定了四项活性炭吸附性能指标在选炭过程中的指导作用,采用实验室自创的活性炭微型快速穿透(MCRB方法)选择了最适'炭型.考虑到使用活性炭吸附技术去除MTBE的成本较高,故而开发了高效低耗的生物活性炭体系.通过长期的运行,多次印证了其中活性炭长期使用的功能.同时还建立了为国内实际应用BAC工艺去除MTBE的有效菌源,无需再通过菌种分离或购买纯种菌,长期驯化,及为达到有效接种炭柱的一切繁琐而效果不显著的过程.

活性炭吸附法处理苯系物及MTBE微污染废水的实验研究

活性炭吸附法处理苯系物及MTBE微污染废水的实验研究 近年来,在经济飞速发展的同时,水环境也遭到了严重的破坏,尤其是工业难降解有机废水的肆意排放,是主要的污染源,而苯系物是工业废水主要成分之一,因此,研究开发苯系物高效、经济的去除方法是治理工业废水的关键。MTBE是目前广泛应用的一种汽油添加剂,也是一种重要的化工原料,它对环境的危害是不可估量的。本课题较全面、深入的研究了活性炭吸附法治理硝基苯废水和MTBE微污染废水,并以实验室实验数据为基础,自行设计了活性炭吸附罐,对实验进行了工程的放大,通过现场运行,得到了良好的去除效果。 本文选用硝基苯废水作为苯系物的代表污染物为研究对象,通过小型固定床反应器研究了三种不同类型活性炭(果壳炭、煤质炭和椰壳炭)的吸附穿透曲线,确定吸附硝基苯废水的最优活性炭,考察了流速、温度等因素对穿透曲线的影响,并进行了吸附动力学实验,得出实验结论:果壳炭到达吸附穿透点所需时间最长,因此,果壳炭为最优活性炭,其对硝基苯模拟废水穿透曲线的最佳实验条件为:进水流速为10mL/min,废水温度为10℃。对于浓度范围在20~100mg/L的硝基苯废水样,都适合用假二级动力学方程进行拟合,活性炭(果壳炭)对硝基苯的吸附过程更符合Langmuir吸附等温模型,对初始浓度范围为20~500mg/L的硝基苯模拟废水,活性炭的最大吸附容量随温度的升高而增加,10℃、20℃和30℃时活性炭的最大吸附容量分别为70.92mg/g,81.30mg/g,84.03mg/g。 针对MTBE微污染废水,采用活性炭吸附法,通过影响因素考察实验、吸附动力学实验和吸附平衡实验对吸附过程进行了深入的探讨,得出实验结论:活性炭碘值越大,吸附效果越好,即果壳炭吸附MTBE效果最好。pH对实验结果影响不大,吸附反应时间、温度及填料用量均是吸附过程的重要影响因素。对浓度范围为5~20mg/L的MTBE微污染废水,三种类型活性炭(果壳炭、煤质炭、椰壳炭)的吸附均适合用假二级动力学方程进行拟合。三种活性炭的等温吸附过程更适合用Langmuir吸附等温模型进行描述,对初始浓度范围为5~25mg/L的MTBE微污染模拟废水,确定了果壳炭、煤质炭和椰壳炭的饱和吸附容量分别为:17.094、15.625和16.807mg/g。 通过地下水污染连续运行现场实验,可得实验结论:活性炭吸附罐的进水流量为Q=0.2m3/h。通过80h的连续运行,出水DO比进水大,pH略高于进水,温度低于进水,COD的去除率接近100%。出水中四种主要有机污染物(苯胺、硝基苯、苯和氯苯)的去除率均在90%以上,且出水稳定,达标排放。

一种小分子团富氢水的净水器

本实用新型涉及净水器技术领域,且公开了一种小分子团富氢水的净水器,包括净水器壳体,净水器壳体顶部安装有水泵设备,水泵设备上设置有入水口,净水器壳体内部插接有放置板,放置板上安装有净化过滤模组,水泵设备与净化过滤模组之间安装有第一连接管.该小分子团富氢水的净水器,通过小分子富氢水滤芯由高碘值椰壳活性炭粉,石墨烯,远红外材料与铝基组成,且内部设置有环形磁性部件和富氢滤芯,便于利用微电原理,使大分子团的净化水变成小分子团富氢水,且有效提高制氢效率,从而解决了传统的净水器通常只设置有净化过滤模组,虽然能对水起到基本的净化作用,但是功能较为单一的问题.

一种超疏水活性炭改性材料的制备方法

本发明公开了一种超疏水活性炭改性材料的制备方法,运用化学液相浸渍法,以三甲基氯硅烷为改性剂,无水甲醇为溶剂,分别以预处理后的煤质柱状和椰壳颗粒状活性炭为载体,经过液相浸渍,真空干燥,普通鼓风干燥制得,疏水性能分别通过接触角测试和液态水吸附实验来检测,并运用苯吸附实验和碘值测试来验证吸附性,制备过程简单,耗材量小,制备条件温和,在室温下即可进行,制备的活性炭改性材料具有超疏水的表面化学性能和较大的孔容,弥补了高湿度下多孔炭材料易吸湿,吸附目标有机物的容量小的不足,易于回收,可重复循环利用,不仅节约了工业成本,更为工业化应用奠定了基础.

飞利浦WP2801 净水壶 纯净水质 "净"在掌握

飞利浦WP2801净水壶采用超滤复合滤芯.该滤芯的原料为20-40目极小的进口椰壳颗粒活性炭颗粒,碘值在1200~1300;吸附能力强,可有效减少余氯,异色异味,可挥发的有机化合物等可能导致癌症的风险,且寿命更长久.WP2801 净水壶还采用了高精度中空纤维超滤膜,精度最高达到0