超重力吸附法處理含酚廢水探索性研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的發(fā)展，酚類(lèi)化合物的用量與日俱增，產(chǎn)生的含酚廢水對(duì)環(huán)境污染的程度日益嚴(yán)重，對(duì)人類(lèi)所造成的危害也越來(lái)越大。含酚廢水的治理逐漸成為人們十分關(guān)注的問(wèn)題。在眾多研究方法中，吸附法工藝流程簡(jiǎn)單且能耗較低，可回收有用物料，是一種高效、經(jīng)濟(jì)的工業(yè)廢水處理方法。目前用于吸附的設(shè)備有間歇式攪拌槽、固定床及流化床等，在這些設(shè)備中，固液間的傳質(zhì)過(guò)程僅依靠重力作用來(lái)實(shí)現(xiàn)，固液兩相傳質(zhì)效率低。因此，本文將超重力技術(shù)應(yīng)用于吸附法處理含酚廢水研究中，以

2、其強(qiáng)化傳質(zhì)的優(yōu)勢(shì)，為吸附法處理廢水開(kāi)辟一條新途徑。
　　本文首先采用Langmuir模型、Freundlich模型對(duì)苯酚在活性炭上的吸附等溫曲線進(jìn)行擬合。結(jié)果表明，F(xiàn)reundlich模型更適合描述本實(shí)驗(yàn)中苯酚在活性炭上的吸附平衡，并得到超重力吸附法和吸附法的吸附等溫方程；采用內(nèi)擴(kuò)散模型研究了超重力吸附擴(kuò)散過(guò)程，在吸附初始階段為內(nèi)擴(kuò)散控制過(guò)程，隨著吸附時(shí)間的延長(zhǎng)，膜擴(kuò)散為速率控制步驟，當(dāng)總吸附速率等于脫附速率時(shí)，達(dá)到吸附平衡，超重

3、力場(chǎng)的存在強(qiáng)化了吸附擴(kuò)散過(guò)程，使得達(dá)到吸附平衡的時(shí)間縮短，起到了強(qiáng)化傳質(zhì)的效果。其次，實(shí)驗(yàn)考察了各操作條件對(duì)苯酚去除率η及苯酚脫除率γ的影響規(guī)律，確定影響苯酚去除率η的因素顯著性順序依次為：液體流率F、超重力因子β、苯酚初始濃度CPhOH，超重力吸附苯酚較適宜操作條件下苯酚去除率達(dá)到89.51％，較相近條件下吸附法提高了1.42倍；影響苯酚脫除率γ的因素顯著性順序依次為：超重力因子β、堿液濃度CNaOH、液體流率F，超重力脫附苯酚較適宜

4、操作條件下苯酚脫除率γ達(dá)到93.01%，較相近條件下脫附法提高了3.88倍，超重力場(chǎng)的存在有效提高了苯酚的脫附性能；擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到苯酚去除率η及苯酚脫除率γ的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式，平均相對(duì)誤差分別為4.571%及6.047%。最后，采用擬一級(jí)和擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型研究了超重力吸附苯酚的吸附動(dòng)力學(xué)以及堿液脫附苯酚的脫附動(dòng)力學(xué)，考察了操作條件對(duì)吸附速率常數(shù)k2-as及脫附速率常數(shù)k2-des的影響規(guī)律，并得到相近條件下超重力吸附法和吸附法的動(dòng)力學(xué)方程；

5、超重力吸附法吸附速率常數(shù)k2-as值較相近條件下吸附法而言，由5.28×10-4提高到9.02×10-4，說(shuō)明超重力強(qiáng)化了液固傳質(zhì)，對(duì)吸附有利；超重力脫附法脫附速率常數(shù)k2-des值較相近條件下脫附法而言，由13.66×10-4提高到29.59×10-4，說(shuō)明超重力強(qiáng)化了脫附過(guò)程，進(jìn)一步說(shuō)明了將超重力技術(shù)應(yīng)用于吸附過(guò)程的可行性以及優(yōu)越性。因此，超重力吸附法強(qiáng)化了固液傳質(zhì)過(guò)程，提高了苯酚處理效果，縮小了吸附設(shè)備體積，該法運(yùn)用于廢水的處理具