（環(huán)境科學(xué)專業(yè)論文）載銀活性對(duì)炭對(duì)飲用水中鹵乙酸的吸附研究.pdf

a b s t r a c t a b s t r a c t i nt h i sa r t i c l e ，d c a aa n dt c a ao ft h ec a r c i n o g e n i co r g a n i cc o m p o u n da r ea s a d s o r b a t e s ，t h e 伊a n u l a ra c t i v a t e dc a r b o na sa d s o r b e n t , a n dt h e nl o a d e ds i l v e ri o n so n g r a n u l a ra c t i v a t e dc a r b o n e x p l o r i n gt h eo p t i m a la m o u n to fs i l v e r , c o m p a r i n gt h e r e m o v a lo fd c a aa n dt c a ab e t w e e nu n m o d i f i e dg a ca n ds i l v e rm o d i f l e dg a c ， t h ea d s o r p t i o nk i n e t i c so fu n m o d i f i e dg a ca n ds i l v e rm o d i f i e dg a c ，t h ee f f e c to f a d s o r p t i o na n dt h ei n f l u e n c eo fp ho nt h ea d s o r p t i o n , p r o v i d i n gt h e o r yb a s i sf o r p r e p a r a t i o no fn e wa n de f f e c t i v ea d s o r b e n t s t h e s ea r em a i nc o n c l u s i o n s ： ( 1 ) w h e nt h ec o n c e n t r a t i o no fa g + i s10 m g & ，t h ea d s o r p t i o nc a p a c i t yo fd c a a a n dt c a ar e a c h e dt h em a x i m u m w e nt h eq u a n t i t yo fs i l v e rm o d i f i e dg a ca d dt o 6 0 0 m g l ，t h er e m o v a lo fd c a aa n dt c a aa l m o s tr e a c ht h ee q u i l i b r i u m ，a n dt h e r e m o v a le f f i c i e n c yo fd c a ai s9 0p e r c e n t a g e ，t h er e m o v a le f f i c i e n c yo ft c a ai s9 4 p e r c e n t a g e f o rs i l v e rm o d i f i e dg a c ，i t sb e n e f i c i a lt ot h ea d s o r p t i o no fd c a a a n d t c a ai na c i dc o n d i t i o n ( 2 ) i nm o n o b a s ec o n d i t i o n , l a n g r n u i r , f r e u n d l i c ha n da m e n d a t o r yf r e u n d l i c h e q u a t i o na l lm a t c ht h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t sw e l l s ow h e nt h ec o n c e n t r a t i o ni sl e s s t h a n2 5 0 燼幾，t h eh a a sr e m o v e db yu n m o d i f i e dg a ca n ds i l v e rm o d i f i e dg a ca r e b o t hs h o w e dm o n o l a y e ra d s o r p t i o n i nd i f f e r e n te q u i l i b r i u mc o n c e n t r a t i o n , b o n l u n m o d i f i e dg a ca n ds i l v e rm o d i f i e dg a ch a v eh i g ha f f i n i t yo fd c a aa n dt c a a ( 3 ) i nm u l t i - b a s ec o n d i t i o n , t h ec o m p e t i t i v ea d s o r p t i o ne x i s t i nh a a s m a d s o r p t i o nc a p a c i t yo ft c a a i sl e s si n f l u e n c e dt h a nd c a a b yg a c ，t h ea d s o r p t i o n c a p a c i t yo ft c a a i ss l i g h t l yr e d u c e dt h a nm o n o - b a s ec o n d i t i o n , w h i l et h ea d s o r p t i o n c a p a c i t yo fd c a a i ss i g n i f i c a n t l yr e d u c e dt h a nm o n o - b a s ec o n d i t i o n k e y w o r d s ：g r a n u l a ra c t i v a t e dc a r b o n ( g a c ) ；d i c h l o r o a c e t i ca c i d ( d c a a ) ； t r i c h l o r o a c e t i ca c i d ( t c a a ) ；a d s o r p t i o ni s o t h e r m i i 第1 章緒論 第1 章緒論 伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人們的生活質(zhì)量的提高，我們的飲用水水源 水質(zhì)卻因受到環(huán)境污染而惡化。目前，我國(guó)城市自來(lái)水廠大多采用加氯消毒工 藝，而加氯消毒工藝處理后會(huì)產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物( d b p s ) ，d b p s 中含有三氯甲烷 ( t h m s ) 、鹵乙酸( h a a s ) 和余氯等化學(xué)物質(zhì)，這些化學(xué)物質(zhì)使飲用水的致癌風(fēng) 險(xiǎn)率明顯增加。同時(shí)，飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)卻在不斷的提高。因此，水處理工作 者不斷的探索新的水處理技術(shù)。 根據(jù)美國(guó)水廠協(xié)會(huì)( a 、礬凇) 研究基金會(huì)報(bào)道中有關(guān)d b p s 致癌風(fēng)險(xiǎn)的數(shù)據(jù)， 我們發(fā)現(xiàn)：在消毒副產(chǎn)物的總致癌風(fēng)險(xiǎn)中鹵代乙酸的致癌風(fēng)險(xiǎn)占總d b p s 致癌風(fēng) 險(xiǎn)的9 1 9 以上，而三鹵甲烷的致癌風(fēng)險(xiǎn)只占8 1 以下【l 】，可見(jiàn)對(duì)飲用水中的鹵 代乙酸的去除研究是非常重要的。 我國(guó)對(duì)d b p s 的研究開展相對(duì)比較晚，尤其是對(duì)h a a s 的研究?jī)H開始于上個(gè) 世紀(jì)九十年代。目前，我國(guó)規(guī)定飲用水中二氯乙酸( d c a a ) 和三氧乙酸( t c a a ) 的限值分別為5 0 i _ t g l 和1 0 0 9 9 l 。如何有效地去除飲用水中h a a s 及其前體物 是目前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一。 本研究旨在根據(jù)以往的研究的基礎(chǔ)上，對(duì)顆?；钚蕴? g a c ) 吸附d b p s 中h a a s 的效果進(jìn)行研究。且以g a c 為載體，對(duì)其進(jìn)行負(fù)載銀離子改性，制備 出新型、高效的吸附材料。 1 1 活性炭概述 1 1 1 活性炭的物理化學(xué)特性 活性炭是一種用煙煤、褐煤和果殼或木屑等多種原材料經(jīng)碳化和活化過(guò)程 制備而成的黑色多孔顆粒，其主要特征是比表面積巨大且?guī)в锌紫丁Ｃ靠嘶钚?炭的表面積達(dá)5 0 0 - - 1 5 0 0 m ，而其中絕大部分是顆粒狀的微小孔隙表面。因吸附 作用是水中溶解雜質(zhì)在活性炭粒表面上的濃縮過(guò)程，所以炭的比表面積的大小 是影響吸附性能的重要因素，由于活性炭擁有巨大的比表面積，因而顯示良好 的吸附性能。 第1 章緒論 1 1 2 活性炭的分類 活性炭種類有很多。一般制成顆粒狀和粉末狀。 粉末狀的活性炭的優(yōu)點(diǎn)是吸附能力很強(qiáng)，容易制備，且價(jià)格較為低廉；其 缺點(diǎn)則是再生較困難，一般不能重復(fù)使用。 而顆粒狀的活性炭?jī)r(jià)格較貴，但可再生后重復(fù)使用，并且使用時(shí)的勞動(dòng)條 件較好，操作管理比較方便。因此在水處理中大多采用顆粒狀活性炭 2 1 。 1 1 3 活性炭吸附 活性炭吸附水中污染物質(zhì)是指利用活性炭的固體表面對(duì)水中的一種或多種 物質(zhì)的吸附作用，以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。 1 1 4 影響活性炭吸附的因素 吸附能力和吸附速度是衡量吸附過(guò)程的主要指標(biāo) 3 1 ，吸附能力的大小是用吸 附量來(lái)衡量的。而吸附速度是指單位重量吸附劑在單位時(shí)間內(nèi)所吸附的物質(zhì)量。 在水處理中，吸附速度決定了污水需要和吸附劑接觸時(shí)間。 活性炭的吸附能力與活性炭的孔隙大小和結(jié)構(gòu)有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，顆粒越小， 孔隙擴(kuò)散速度就越快，活性炭的吸附能力也就越強(qiáng)。污水的p h 值和溫度對(duì)活性 炭的吸附也有影響?；钚蕴恳话阍谒嵝詶l件下比在堿性條件下有較高的吸附量 3 j ，吸附反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，因此低溫對(duì)吸附反應(yīng)更有利。 1 2 活性炭在水處理中的應(yīng)用 1 2 1 活性炭在給水處理中的應(yīng)用 目前，我國(guó)城市自來(lái)水廠大多采用的是加氯消毒工藝，該工藝在保證飲用 水水質(zhì)方面起到了非常重要的作用，但該工藝不能有效的去除水源水中微量可 溶性有機(jī)物，且在其氯化消毒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些鹵代有機(jī)物，其中有許多為致 癌、致畸、致突變的三致物質(zhì)。 張林軍等【4 1 通過(guò)活性炭在凈水工程中的應(yīng)用中得出，活性炭對(duì)去除受污染源 水的揮發(fā)酚、色度、臭和味等有非常好的作用，對(duì)c o d 也有比較好的去除效 果。 劉白倉(cāng)等【5 】在活性炭吸附去除原水中有機(jī)物的研究中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)活性炭吸附后 2 第1 章緒論 原水中的環(huán)境優(yōu)先控制有機(jī)物的種類雖然沒(méi)有減少，但總量明顯下降，去除率 為8 3 。 1 2 2 活性炭在工業(yè)廢水與污水處理中的應(yīng)用 活性炭在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用非常廣泛。 田園等【6 j 采用顆粒活性炭吸附橡膠促進(jìn)荊生產(chǎn)廢水研究表明，廢水中c o d 的平均去除率可達(dá)6 8 。 張曉璇等【7 】利用活性炭吸附焦化廢水生物處理尾水中殘留的難降解有機(jī)物， 得出酚羥基、羧基等極性基團(tuán)含量少的活性炭或其他非極性有機(jī)吸附劑適合于 處理該類廢水。 在城市污水處理中，活性炭的應(yīng)用有兩種方式：一是用于城市污水的三級(jí) 處理；二是用于城市污水的物理化學(xué)處理，即在化學(xué)混凝沉淀處理之后，再用 活性炭吸附，也有在混凝沉淀、過(guò)濾、消毒后，再用活性炭進(jìn)行吸附。 ， 1 2 3 活性炭與其他水處理技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用 混凝活性炭吸附工藝在凈水工程中的應(yīng)用?；炷幚砜捎行У厝コ乇硭?的前體有機(jī)物與水形成的大分子膠體溶液?；钚蕴课絼t能有效去除水中致突 變前體物，因而對(duì)致突變前體物含量較高的水源水來(lái)講，活性炭吸附是保證水 質(zhì)安全的重要工藝【8 】。 臭氧生物活性炭聯(lián)用技術(shù)可以使水中一些不易生物降解的有機(jī)物變成可生 物降解有機(jī)物。喬鐵軍等 9 】研究了深圳市梅林水廠臭氧生物活性炭工藝的運(yùn)行 效果，得出：生物活性炭濾池出水的濁度 2 9 m 的顆粒個(gè)數(shù) 可降低到5 個(gè)m l ；對(duì)色度及嗅味的去除效果顯著，出廠水的嗅閾值 1 0 ，遠(yuǎn) 低于砂濾出水的1 0 0 ：臭氧氧化和活性炭過(guò)濾對(duì)c o d m n 的去除效果比較明顯， 在砂濾出水的基礎(chǔ)上可再降低1 0 6 2 ( 平均為3 4 ) ；生物活性炭出水u v 2 5 4 值遠(yuǎn)低于砂濾出水，對(duì)其平均去除率達(dá)到7 3 。 朱亮等【lo j 在m b r 中試的基礎(chǔ)上，向m b r 反應(yīng)器中投加粉末活性炭( p a c ) 形成m b r p a c 組合工藝處理污水廠尾水。發(fā)現(xiàn)p a c 能吸附并降解易引起膜污 染的有機(jī)物，有效地控制了膜污染，減緩了過(guò)膜壓力的增長(zhǎng)趨勢(shì)，保護(hù)了膜組 件，并且運(yùn)行效果良好，m b r p a c 系統(tǒng)的出水，處理效果優(yōu)于m b r 系統(tǒng)。 另外，工業(yè)上還使用其他藥劑與活性炭聯(lián)合去除污染物，并取得較好地效 3 第1 章緒論 果。s a b i rh u s s a i n 等投加石灰石和活性炭的混合物，處理合成纖維廢水中的氨 氮，當(dāng)石灰石和活性炭比例為5 ：3 時(shí)，可以去除5 8 的氨氮，同時(shí)還節(jié)約了處理 的成本。 1 3 改性活性炭在水處理中的應(yīng)用 1 3 1 改性活性炭去除水中的有機(jī)物 h a g h s e r e s h t 1 2 】等人在表面化學(xué)改性活性炭去除水中有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)， 經(jīng)h 2 和n 2 改性后的活性炭對(duì)水溶液中p 甲酚、硝基苯和p 硝基苯酚等有機(jī)物 的吸附，要比未處理過(guò)的活性炭吸附量大。 范延臻等【1 3 】認(rèn)為以去除水中有機(jī)污染物為目的的活性炭表面改性的方向應(yīng) 為：減少表面內(nèi)酯基及羧基等含氧官能團(tuán)的含量，增加活性炭表面的疏水性。 劉春英、袁存光【1 4 】等用載銅活性炭催化氧化深度降解石油污水中的c o d ， 效果明顯。該法是用載體活性炭作吸附催化劑，利用污水中的溶解氧催化氧化 可深度降解石油污水中的c o d 。即在c u ( n 0 3 ) 2 浸漬液濃度為7 5 ，熱固溫度 為2 6 0 ，時(shí)間為1 2 h 條件下制備的水處理填充劑，對(duì)p h 7 8 、溫度2 5 c 3 5 。c 的石油污水的c o d 值濃度降至1 0 0 m g l 以下。 張建策【”】采用岳陽(yáng)市自來(lái)水公司一廠的水樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，氯化消毒后的 高色度水中其三氯甲烷( t h m s ) 含量高達(dá)1 0 7 9 9 d m 3 。將活性炭表面化學(xué)改性 并對(duì)常規(guī)水處理后的高色度水進(jìn)行吸附處理。結(jié)果表明；改性后的活性炭對(duì) t h m s 吸附大大提高，當(dāng)水溶液的p h = p h p z c ( 零電荷點(diǎn)) 時(shí)，活性炭對(duì)t h m s 的吸附量最大，此時(shí)水樣中t h m s 的含量?jī)H為4 4 i - t g d m 3 。 陳國(guó)樹等【1 6 】在苯胺的柱式分離與測(cè)定的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)c t s 處理后的活 性炭有著比活性炭更強(qiáng)的吸附苯胺的能力。隨著改性活性炭的c t s 重量百分濃 度的增加，苯胺的去除率逐漸提高，當(dāng)c t s 的重量百分濃度為o 7 時(shí)，苯胺的 去除率可達(dá)9 9 3 。 1 3 2 改性活性炭去除水中重金屬離子 表面化學(xué)改性活性炭對(duì)于廢水中無(wú)機(jī)重金屬離子具有一定的選擇吸附能 力。實(shí)驗(yàn)表明，其對(duì)a 礦，p d 2 + ，c d ，c r 0 4 2 等離子的吸附去除率達(dá)到8 5 以 上，對(duì)其它金屬離子如銻、鉍、錫、汞、鈷、鉛、鎳、鐵等也具有良好的吸附 4 第1 章緒論 能力【1 7 】。 張建策掣1 8 】在表面改性活性炭吸附重金屬的實(shí)驗(yàn)中，以p b 2 + 為例，對(duì)活性 炭去除水中重金屬的性能與機(jī)理進(jìn)行了探討，并研究了水中c a 2 + 的存在對(duì)活性 炭吸附重金屬的影響。實(shí)驗(yàn)表明：經(jīng)硝酸深度氧化的活性炭可顯著增加p b 2 + 吸 附量，水中的c a 2 十、m 9 2 + 吸附影響不大。 李湘洲等【1 9 】在活性炭表面改性及其對(duì)c r 3 + 吸附性能的研究中，分別用 h n 0 3 、h 2 s 0 4 以及h n 0 3 加乙酸銅溶液對(duì)活性炭進(jìn)行了表面化學(xué)改性處理，研 究了改性活性炭對(duì)c ，吸附性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：通過(guò)上述改性，活性炭 表面官能團(tuán)數(shù)量發(fā)生了顯著改變，特別是羧基增加較多；改性后的活性炭對(duì)c r 3 + 吸附性能有所提高。 余梅芳等 2 0 】在化學(xué)改性活性炭對(duì)c u 2 + 離子吸附性能的研究實(shí)驗(yàn)中，將市售 粉狀活性炭用1 6 硝酸進(jìn)行氧化，再用0 1 m o l l 的氫氧化鈉進(jìn)行處理，制得化 學(xué)改性活性炭，并對(duì)其吸附性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，改性后的活性炭較改 性前對(duì)c u ? 離子的吸附能力提高6 0 以上。 1 3 3 改性活性炭去除水中的陰離子 王琳等1 2 l 】利用強(qiáng)氧化劑對(duì)活性炭進(jìn)行改性，改變了活性炭表面官能團(tuán)的性 質(zhì)，使原來(lái)具有催化還原能力的官能團(tuán)改性為具有氧化能力的官能團(tuán)，從而抑 制了活性炭吸附水中亞硝酸鹽的形成，出水中亞硝酸鹽的濃度從未改性活性炭 的2 o m g l ，降低為改性后的0 0 1 m g l 。 c h i a n g t 2 2 1 在負(fù)載金屬對(duì)活性炭吸附性能的影響的實(shí)驗(yàn)中，用m g ( n 0 3 ) 2 和 b a ( n 0 3 h 處理活性炭，處理后活性炭的表面含氧和含氮量增強(qiáng)，改性活性炭可有 效地去除s 0 3 ，其將s 0 3 2 - 進(jìn)一步催化氧化成s 0 4 2 。與未改性前相比，改性后 的活性炭去除效果大大提高。 王重慶等【2 3 】在表面改性活性炭對(duì)c 0 3 2 - 的吸附性能實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在去除硬度 的裝置后面加改性活性炭單元，可有效地消除水中過(guò)多的碳酸鹽，避免其轉(zhuǎn)化 為h 2 c 0 3 ，造成c 0 2 排入大氣引起溫室效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，以7 m o l l 硝酸溶液加 0 4 m o l l 醋酸銅溶液對(duì)活性炭進(jìn)行表面改性處理后，吸附c 0 3 2 - 效果最好。 1 3 4 改性活性炭去除水中的其他物質(zhì) e r o z a d a 2 4 在深入研究物質(zhì)活性炭制備工藝的基礎(chǔ)上，將化學(xué)改性活性炭應(yīng) 5 第1 章緒論 用于亞甲基藍(lán)染料廢水的處理中發(fā)現(xiàn)，改性活性炭投加量為2 ，吸附l h 后對(duì) 活性艷紅x 3 b 染料廢水色度的脫除率達(dá)9 9 7 。 “l(fā) q u i n l i v a np a 2 5 】等研究改性活性炭除臭的機(jī)理后發(fā)現(xiàn)，活性炭本身對(duì)氨 等堿性物質(zhì)以及硫化氫、甲硫醚、醛類等的吸附保持能力小，而加入堿性藥劑 改性后，其除臭能力將大大提高。 t o m a s z e w s k a 等【2 6 】研究了m a v m e e 河中的有機(jī)污染物后指出：常規(guī)的處理方 法不能有效地去除河水中的一些殺蟲劑等物質(zhì)，而經(jīng)一定濃度的n a o h 等化學(xué) 藥劑改性后的活性炭則有較好的去除效果，在河水中投入1 0 m g l 的改性活性炭 可以將引起臭味的土臭素( g e o s m i n ) 和2 甲基異茨酸( m m ) 從6 6 m g l 降到 2 m g l 。 1 4h a a s 概述 加氯消毒工藝能控制飲用水中微生物和細(xì)菌的生長(zhǎng)。由于強(qiáng)氧化性，在消 毒過(guò)程中能和水中天然存在的有機(jī)物反應(yīng)，產(chǎn)生d b p s ，其中最具代表性的是 t h m s 和h a a s 【2 7 1 。 由于h a a s 對(duì)健康的潛在危害并在一定條件下能促進(jìn)t h m s 形成【2 舶，美國(guó) 環(huán)保局( u s e p a ) 在消毒和消毒副產(chǎn)物( d d b p s ) 法規(guī)第一階段中首次對(duì)5 種 h a a s 總和進(jìn)行了規(guī)定：第一階段最大污染質(zhì)量濃度( m c l ) 為6 0 t t g l ，第二 階段為3 0 9 9 l 2 9 1 。我國(guó)2 0 0 1 年9 月1 日起施行的生活飲用水水質(zhì)規(guī)范只對(duì)d c a a 和t c a a 含量限值規(guī)定為5 0 t t g l 和1 0 0 9 9 l 。 1 4 1h a a s 的性質(zhì) h a a s 為不可吹脫性鹵代有機(jī)物【3 0 】，共有9 種。目前能定量檢測(cè)的h a a s 有5 種，為一氯乙酸( m c a a ，沸點(diǎn)1 8 7 8 ) 、二氯乙酸( d c a a ，沸點(diǎn)1 9 4 c ) 、 三氯乙酸( t c a a ，沸點(diǎn)1 9 7 5 ) 、一溴乙酸( m b a a ，沸點(diǎn)2 0 8 c ) 、二溴乙酸 ( d b a a ，沸點(diǎn)1 9 5 c ) 。本文重點(diǎn)研究的是二氯乙酸和三氯乙酸。 二氯乙酸( d c a a ) 分子式為c 2 h 2 c 1 2 0 2 ，分子量為1 2 8 9 4 ，沸點(diǎn)1 9 4 c ，熔點(diǎn) 9 c - - 一1 1 c 。2 0 c 時(shí)，密度為1 5 6 9 e m 3 ，水中溶解度為8 6 3 9 l ，蒸汽壓在4 4 c 時(shí)為o 1 3 3 k p a 。它是一種有刺激性氣味的無(wú)色液體，溶于水、乙醇、乙醚等物 質(zhì)。主要用于有機(jī)合成和藥物制造。 三氯乙酸( t c a a ) 分子式為c 2 h c l 3 0 2 ，分子量1 6 4 4 ，沸點(diǎn)1 9 7 5 c ，熔點(diǎn)5 7 5 6 第1 章緒論 。2 0 時(shí)，密度為1 6 3 9 e m 3 ，水中溶解度為8 6 3 9 l ，蒸汽壓在5 1 時(shí)為1 3 k p a 。 它是一種很強(qiáng)的有機(jī)酸，無(wú)色晶體，有刺激性氣味，易潮解，易溶于水或乙醇 等有機(jī)溶劑。主要用于有機(jī)合成和制醫(yī)藥、化學(xué)試劑、殺蟲劑。 d c a a 具有強(qiáng)烈的角質(zhì)剝脫作用。高濃度t c a a 的吸入對(duì)呼吸道有刺激作 用，可引起咳嗽、胸痛和中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制。眼直接接觸可造成嚴(yán)重?fù)p害，重 者可導(dǎo)致失明。皮膚接觸可致化學(xué)性灼傷【3 0 1 ?？诜苽? 2 1 腔和消化道，出現(xiàn)劇 烈腹痛、嘔吐和虛脫。從d b p s 的致癌風(fēng)險(xiǎn)性方面可以看出，飲用水中h a a s 的致癌風(fēng)險(xiǎn)約占d b p s 的總致癌風(fēng)險(xiǎn)的9 1 9 以上，t h m s 的致癌風(fēng)險(xiǎn)僅占8 1 以下【l j 。表1 1 是兩種h a a s 的物化特性和單位致癌風(fēng)險(xiǎn)。 表1 1 兩種h a a s 的物化特性和單位致癌風(fēng)險(xiǎn) t a b l el 。lt h ep h y s i c sa n dc h e m i s t r yc h a r a c t e r i s t i co ft h et w ok i n do fh a a sa n dt h eu n i t so f c a r c i n o g e n t i cr i s k 1 4 2i - i a a $ 的去除方法研究進(jìn)展 飲用水中的h a a s 是由于原水中含有能夠形成h a a s 的前體物質(zhì)是因水廠 加氯消毒工藝后形成的。因此，目前國(guó)內(nèi)外研究對(duì)h a a s 的控制主要有兩種途 徑，一種是降低或消除生成h a a s 的前體物質(zhì)，另一種則是通過(guò)各種有效的技 術(shù)手段控制消毒過(guò)程中產(chǎn)生的h a a s ，解決h a a s 和飲用水水質(zhì)要求之間的相關(guān) 矛盾。 ( 1 ) 常規(guī)工藝去除飲用水中h a a s 清華大學(xué)劉文君掣3 l 】人以北京水廠為例，研究了常規(guī)處理工藝單元對(duì)消毒 副產(chǎn)物的去除情況，研究結(jié)果表明，混凝、沉淀對(duì)h a a s 基本沒(méi)有去除效果， 煤砂濾池對(duì)二氯乙酸和三氯乙酸有一定的去除效果，去除率分別為1 3 5 和 1 8 4 ，而混凝、沉淀對(duì)三氯甲烷的去除率可達(dá)到3 0 左右，對(duì)其去除也是比較 有限。 李金燕等【3 2 】對(duì)以黃河水作為原水的某北方城市自來(lái)水廠的研究發(fā)現(xiàn)：在常 規(guī)工藝預(yù)氯化處理過(guò)程中，前氯化處理單元出水中d c a a 和t c a a 的含量相對(duì) 于原水均有顯著增加，t c a a 增加幅度更大；對(duì)于后氯化處理單元出水，t c a a 7 第l 章緒論 的含量較前氯化處理單元出水含量增加，而d c a a 含量較前氯化處理單元出水 含量降低，h a a s 總含量較前氯化處理單元出水含量增加。 ( 2 ) 化學(xué)氧化去除飲用水中h a a s 氧化工藝用于去除飲用水中的h a a s 也是一條值得研究的途徑。l y d i a l l i f o n g o 等【3 3 】研究了u v - t i 0 2 工藝去除h a a s 的效果，認(rèn)為光氧化降解h a a s 是快速而非常具有潛力的途徑，能夠礦化h a a s 成無(wú)害或者致癌風(fēng)險(xiǎn)小的物質(zhì)， 如二氧化碳、次氯酸和氯仿等；實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，除了三氟乙酸以外，均比一氯乙 酸和二氯乙酸更易于光催化降解，去除率直接與鹵代乙酸分子中的鹵原子數(shù)成 比例。 t h e m i s t o l d e sd l e k k a s 掣3 4 】研究陽(yáng)光、p h 和時(shí)間對(duì)三鹵甲烷、h a a s 、鹵 代乙睛、鹵代酮、三氯硝基甲苯和水合氯醛等消毒副產(chǎn)物的影響，研究發(fā)現(xiàn)有 些化合物隨著光照時(shí)間延長(zhǎng)而降解，如二氯乙睛、二溴乙酸、三溴乙酸和氯、 溴混合乙酸等，有些化合物隨著光照時(shí)間延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)，如三氯甲烷、一氯 乙睛和一氯乙酸等，有些化合物隨著光照會(huì)降低降解速率，如三氯酮等，有些 化合物則因?yàn)楣庹栈蚝诎抵须S著p h 值增加而降低，而h a a s 則受p h 值影響較 小，受陽(yáng)光光照的影響高于揮發(fā)性消毒副產(chǎn)物。 韓文亞，張彭義【3 5 】等采用光催化氧化工藝考察了飲用水中部分消毒副產(chǎn)物 的光催化降解效果。結(jié)果表明，t i 0 2 薄膜催化劑在低壓汞燈照射下能明顯提高 致癌致突變有機(jī)物的光降解速率，其中鹵代烷烴的光催化降解較光降解提高了 3 7 倍。 ( 3 ) 生物氧化去除飲用水中h a a s 生物氧化一般被認(rèn)為是效果明顯、成本較低的技術(shù)，近年來(lái)再飲用水處理 中逐漸成為研究的熱點(diǎn)，目前還未見(jiàn)系統(tǒng)地研究生物對(duì)h a a s 的去除效果和機(jī) 理，僅限于對(duì)部分涉及生物的處理單元過(guò)程和管網(wǎng)中h a a s 的降低，推測(cè)為生 物作用的結(jié)果，并在此基礎(chǔ)上證明生物對(duì)h a a s 降解的作用。z h o uh a o j i a n g 等 【3 6 】研究了生物活性炭去除h a a s ，發(fā)現(xiàn)在懸浮態(tài)細(xì)菌存在的條件下，脫氯的飲用 水中存在的h a a s 能夠很好的被降解。 b e t h a n ym m c r a e 等【3 7 】通過(guò)細(xì)菌培養(yǎng)基研究了生物降解h a a s 的特性，考 察生物降解h a a s 的速率，研究發(fā)現(xiàn)，一氯乙酸培養(yǎng)基能夠降解一氯乙酸和一 溴乙酸，降解速率方程符合偽一級(jí)反應(yīng)；三氯乙酸培養(yǎng)基能夠降解三氯乙酸， 也符合偽一級(jí)反應(yīng)，同時(shí)也能夠降解一氯乙酸，采用放射性1 4 c 跟蹤發(fā)現(xiàn)，h a a s 8 第l 章緒論 被生物降解后，變成了二氧化碳，而對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行r r n a 基因分析，發(fā)現(xiàn)每種單 一鹵乙酸培養(yǎng)基中均含有較為豐富的細(xì)菌種群結(jié)構(gòu)，但和采用同時(shí)補(bǔ)充五種 h a a s 瓊脂培養(yǎng)出的h a a s 降解細(xì)菌不一致【3 8 】。 b a y l e s s 等【3 州利用玻璃珠掛膜研究了生物膜對(duì)水中6 種h a a s 的降解，結(jié)果 顯示：一鹵代乙酸最容易被降解，這6 種h a a s 生物降解從難到易順序?yàn)椋?m b a a ，m c a a ，b c a a ，d c a a ，d b a a ，t c a a 。 ( 4 ) 活性炭吸附去除飲用水中h a a s 活性炭吸附在飲用水處理中的應(yīng)用非常普遍，對(duì)于美國(guó)飲用水標(biāo)準(zhǔn)所涉及 的6 4 項(xiàng)有機(jī)污染物指標(biāo)中的5 1 項(xiàng)，美國(guó)國(guó)家環(huán)保署( u s e p a ) 將活性炭吸附列為 飲用水處理的最可行技術(shù)( b a t ) 【4 0 】。從已有的一些應(yīng)用結(jié)果可以看出：對(duì)于水中 已生成h a a s 的去除，活性炭吸附可以發(fā)揮較大的作用【4 1 】。所以，考察水中h a a s 在活性炭上的吸附特性，探索活性炭對(duì)水中h a a s 高效吸附問(wèn)題，成為近些年 來(lái)研究水中h a a s 控制的一個(gè)重要方面。 曹莉莉等1 4 2 對(duì)活性炭處理飲用水中h a a s 進(jìn)行研究，指出對(duì)于h a a s 平衡 濃度 5 0 u g l 時(shí)表現(xiàn)為多層吸 附。 萬(wàn)蓉芳【4 3 j 對(duì)活性炭去除飲用水中d c a a 、t c a a 進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)在單底質(zhì) 條件下，g a c 對(duì)兩種典型的h a a s 均有良好的去除能力；在多底質(zhì)條件下，h a a s 之間存在競(jìng)爭(zhēng)吸附。 汪昆平等m j 通過(guò)g a c 吸附水中h a a s 的等溫吸附試驗(yàn)、r s s c t 動(dòng)態(tài)吸附 試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)：在實(shí)驗(yàn)條件下，不管是單組分吸附或混合組分溶液吸附，g a c 對(duì)d c a a 和t c a a 的吸附符合l a n g m u i r 吸附模型，混合組分體系中d c a a 和 t c a a 組分的吸附量與2 組分的濃度成正比；g a c 對(duì)t c a a 的吸附量高于對(duì) d c a a 的吸附量；共存h a a s 組分存在、e b c t 減小、腐殖質(zhì)存在都使穿透曲線 的陡峭性增加，相應(yīng)穿透點(diǎn)提前，每克活性炭處理水量下降；無(wú)論是單組分溶 液或混合組分溶液，d c a a 比t c a a 更容易穿透；與對(duì)t c a a 的吸附影響相比， 減少e b c t 對(duì)d c a a 的吸附更為不利；腐殖質(zhì)對(duì)h a a s 的吸附存在競(jìng)爭(zhēng)性吸附 的影響，對(duì)t c a a 的吸附影響比對(duì)d c a a 的影響大。 t u n g 等1 4 5 根據(jù)實(shí)驗(yàn)室等溫試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究指出：g a c 對(duì)h a a s 的吸附 量隨h a a s 分子中鹵素原子數(shù)的增加而增加，溴代h a a s 吸附量大于相應(yīng)的氯 代h a a s 吸附量；在g a c 濾柱連續(xù)運(yùn)行初期，活性炭的吸附作用對(duì)h a a s 的去 9 第1 章緒論 除起關(guān)鍵影響，之后，生物降解對(duì)h a a s 去除起主要作用。 z h o u 等【4 6 】在m c a a ，d c a a 和t c a a 加標(biāo)質(zhì)量濃度分別為5 0 0 耀幾的混合 h a a s 自來(lái)水樣中，加入從當(dāng)?shù)厮畯S吸附柱中活性炭上獲取的生物膜，對(duì)無(wú)余氯 的水樣進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)：8 d 后h a a s 完全降解；對(duì)于初始余氯質(zhì)量濃度約2 m g l 、 期間余氯質(zhì)量濃度一直維持在l m g l 以上的水樣，8 d 后h a a s 濃度基本沒(méi)發(fā)生 變化；h a a s 分子中鹵素原子越多，生物降解速率越低。 ( 5 ) 還原脫鹵去除h a a s 技術(shù)的研究 h o z a l s k i 等【47 】通過(guò)試驗(yàn)研究了4 種h a a s ( t c a a ，t b a a ，c d b a a ，b d c a a ) 與零價(jià)鐵的反應(yīng)，結(jié)果表明：這幾種h a a s 都易于與零價(jià)鐵發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)過(guò) 程伴有氫解作用，溴比氯優(yōu)先脫除，t b a a 能夠完全脫鹵生成乙酸，含氯h a a s 與零價(jià)鐵反應(yīng)最終生成m c a a ，b d c a ，c d b a a ，t b a a 和t c a a 這4 種h a a s 的準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)速率常數(shù)分別為：( 1 0 6 3 1 ) ，( 1 4 3 0 3 2 ) ，( 1 4 1 0 2 8 ) 和( o 0 8 o 0 2 ) h - i 。零價(jià)鐵還原雖然簡(jiǎn)單，但是零價(jià)鐵還原活性不高，對(duì)m c a a 還原 脫氯比較困難。 c h e n 等【4 8 】針對(duì)t c a a 等h a a s 的還原脫氯產(chǎn)物m c a a 較難進(jìn)行還原脫氯 的情況，利用還原沉淀法制備了p d f e 雙金屬納米粒子，其中，p d f c 原子數(shù)之 比接近理論值，成分包含a f e o ，粒子相互聯(lián)接成鏈，粒徑為( 4 74 - 11 5 ) n m 、比 表面積為5 1 m 2 儋，這種材料對(duì)m c a a 脫氯表現(xiàn)出較好的效果。幾種材料的脫氯 能力從大n d , 為：0 1 8 2 p d f e ，納米f e ，零價(jià)f e ；脫氯能力隨p d 與f e 的原 子數(shù)之比變化而變化，在p d 與f e 的原子比等于0 0 8 3 時(shí)呈現(xiàn)最佳脫氯性能。 增加p d f e 雙金屬納米粒子用量能夠強(qiáng)化m c a a 脫氯，p d f e 雙金屬納米粒子脫 氯能力隨初始p h 增加而降低。 k o r s h i n 等【4 9 】研究了銅、金電極對(duì)h a a s 的電化學(xué)還原過(guò)程，發(fā)現(xiàn)除m c a a 外所有氯代乙酸、溴代乙酸都具有電化學(xué)反應(yīng)活性，還原速率隨h a a s 分子中 鹵素原子數(shù)量增加而增加，以銅為電極的還原速率比以金為電極的還原速率高。 溴代乙酸能夠完全脫鹵，氯代乙酸脫氯伴有m c a a 生成，m c a a 難以直接還原 脫氯。 ( 6 ) 其他去除h a a s 技術(shù)的研究 s u b r a m a n y a n n c 等【5 0 】采用硝酸溶液中的極化銅去除h a a s ，包括氯乙 酸、二氯乙酸、三氯乙酸、溴乙酸和碘乙酸，研究發(fā)現(xiàn)，在有以上h a a s 存在 的條件下，極化銅的導(dǎo)電電流下降，其表面累積吸附著h a a s 物質(zhì)。 1 0 第l 章緒論 k o r s h i i n g v 等【5 1 】采用電化學(xué)研究去除h a a s ，實(shí)驗(yàn)采用銅和金作為電 極，發(fā)現(xiàn)所有i - t a a s 表現(xiàn)出較強(qiáng)的電化學(xué)活性，反應(yīng)速率隨著鹵原子樹增多而 增大，但是電化學(xué)反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致h a a s 中的h a a s 中的鹵原子脫離，最終生成氯 乙酸，該物質(zhì)是難于被直接去除的。 s t u a r tw k r a s n e r 等【5 2 1 研究了煮沸水對(duì)消毒副產(chǎn)物的去除效果，發(fā)現(xiàn)在氯 胺處理的水中，二h a a s 的濃度在煮沸前后濃度變化不大，而對(duì)于三m 蛆s 有 一定的去除效果，如對(duì)于三氯乙酸去除率為9 - 3 7 ；在液氯處理的水中，煮沸后 二h a a s 濃度增加5 8 6 8 ，三氯乙酸在煮沸的前l(fā) m i n 不變，而在5 r a i n 后降低 3 0 。 1 5 課題研究的目的、意義及重點(diǎn)、創(chuàng)新點(diǎn) 1 5 1 課題研究的主要內(nèi)容 采用浸漬液法對(duì)g a c 進(jìn)行負(fù)載銀離子改性，并分析改性前后g a c 處理飲 用水中d c a a 和t c a a 的效果進(jìn)行試驗(yàn)研究、對(duì)其去除機(jī)理進(jìn)行分析并觀察改 性前后活性炭的表面性質(zhì)。 1 5 2 課題研究的目的及意義 飲用水消毒是為了預(yù)防飲用水中細(xì)菌和病毒的傳播，減少飲用水的生物風(fēng) 險(xiǎn)，但是由于飲用水中存在的消毒副產(chǎn)物前體物質(zhì)，與消毒劑之間反應(yīng)生成的 消毒副產(chǎn)物增加了飲用水的化學(xué)不安全性，目前已經(jīng)有2 5 0 多種消毒副產(chǎn)物被 定義，國(guó)內(nèi)外大部分國(guó)家都針對(duì)其中部分消毒副產(chǎn)物在飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中作有 明確的規(guī)定限值。 我國(guó)對(duì)消毒副產(chǎn)物的研究開展相對(duì)比較晚，尤其是對(duì)h a a s 的研究，直到 上個(gè)世紀(jì)九十年代才開始。目前，新出臺(tái)國(guó)家飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)( g b 5 7 4 9 2 0 0 6 ) 對(duì)h 從s 的限制作出了新的規(guī)定，飲用水中d c a a 和t c a a 的最高限值分別為 5 0 p g l 和1 0 0 “g l 。在我國(guó)還沒(méi)有對(duì)消毒副產(chǎn)物尤其是h a a s 從原水預(yù)氧化生成 直到管網(wǎng)中的研究，以及針對(duì)消毒副產(chǎn)物前體物的性質(zhì)和特性研究消毒副產(chǎn)物 的生成情況，還沒(méi)有系統(tǒng)的研究。 本課題旨在以往的研究的基礎(chǔ)上，對(duì)活性炭吸附消毒副產(chǎn)物中h a a s 的效 果進(jìn)行研究。且以常規(guī)活性炭為載體，將其進(jìn)行負(fù)載銀離子改性，制備出新型 第1 章緒論 吸附材料，為高效的吸附材料改性方面提供一條新的思路。 1 5 3 課題研究的創(chuàng)新點(diǎn) ( 1 ) 研究重點(diǎn)：考慮到浸泡液濃度不同會(huì)影響活性炭的改性過(guò)程，可多方 案進(jìn)行篩選，并事先進(jìn)行小規(guī)模的實(shí)驗(yàn)確定改性最佳條件。 ( 2 ) 研究創(chuàng)新點(diǎn)：目前通過(guò)載銀活性炭吸附飲用水中h a a s 的研究的報(bào)道 還比較少，本研究以活性炭為載體，將a 礦負(fù)載在g a c 上，制備載銀活性炭， 探討載銀活性炭去除飲用水中的d c a a 和t c a a 的效果。 1 6 技術(shù)路線 1 2 第2 章實(shí)驗(yàn)部分 2 1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器 2 1 1 原料 第2 章實(shí)驗(yàn)部分 本研究中采用的活性炭為水利用煤質(zhì)顆粒狀活性炭，產(chǎn)白天津市恒興化學(xué) 試劑制造有限公司，實(shí)驗(yàn)采用的活性炭基本參數(shù)見(jiàn)表2 1 。 表2 1 實(shí)驗(yàn)活性炭基本參數(shù) f i g u r e 2 1t h eb a s i cp a r a m e t e r so fg r a n u l a ra c t i v a t e dc a r b o n 2 1 2 實(shí)驗(yàn)藥品和試劑 本研究中采用的活性炭為水利用煤質(zhì)顆粒狀活性炭，產(chǎn)白天津市恒興化學(xué) 試劑制造有限公司。實(shí)驗(yàn)采用的其他藥品和試劑見(jiàn)表2 2 。 表2 2 實(shí)驗(yàn)藥品規(guī)格及來(lái)源 t a b l e 2 2t h es p e c i f i c a t i o n sa n ds o u r c e so fe x p e r i m e n t a ld r u g s 1 3 第2 章實(shí)驗(yàn)部分 2 1 3 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備 ( 1 ) 氣相色譜儀：安捷倫科技公司； ( 2 ) 恒溫水浴鍋：上海林頻儀器股份有限公司； ( 3 ) 帶p t f e 墊的棕色樣品瓶( 2 5 m l ) ：杭州歐爾柏維科技有限公司； ( 4 ) 微量進(jìn)樣針( 1 0 此) ：寧波市鎮(zhèn)海三愛(ài)儀器廠； ( 5 ) p h 計(jì)：上海精密儀器儀表公司； ( 6 ) 電子天平：梅特勒托利多儀器( 上海) 有限公司； ( 7 ) 抽濾機(jī)：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠； ( 8 ) 恒溫?fù)u床：上海安亭科學(xué)儀器廠； ( 9 ) 烘箱：上海林頻儀器股份有限公司； ( 1 0 ) 冰箱：海爾電冰箱； ( 1 1 ) 振蕩器：澤泉科技有限公司； ( 1 2 ) 三角燒瓶：2 5 0 m l ： ( 1 3 ) 燒杯等其它玻璃儀器。 2 2 載銀活性炭的制備實(shí)驗(yàn) 為了使g a c 的性能更加優(yōu)良，現(xiàn)如今許多研究人員【5 3 彤】通過(guò)控制g a c 的 結(jié)構(gòu)，對(duì)其表面進(jìn)行改性處理，收到了很好的效果。主要是通過(guò)改變孔隙結(jié)構(gòu) 和表面化學(xué)結(jié)構(gòu)兩方面進(jìn)行調(diào)控，孔隙結(jié)構(gòu)是決定吸附容量的主要因素，許多 情況下表面化學(xué)性質(zhì)可決定其在氣相和液相的吸附行為以及作為催化劑和催化 載體的活性【瓣5 8 1 。g a c 經(jīng)過(guò)改性處理，可以根據(jù)需要有效的改善其結(jié)構(gòu)，改變 其比表面積、孔徑、含氧基團(tuán)的種類、數(shù)量等，使其應(yīng)用效果得到提高，應(yīng)用 1 4 第2 章實(shí)驗(yàn)部分 領(lǐng)域也更加廣泛。目前應(yīng)用于活性炭改性的方法有很多，如浸漬液法、加熱法、 遠(yuǎn)程等離子體處理法等方法。 本實(shí)驗(yàn)采用浸漬液法對(duì)g a c 進(jìn)行改性同時(shí)考察制備過(guò)程中浸漬液a 礦的濃 度，和浸漬時(shí)間等改性過(guò)程的影響因素，確定活性炭改性的的最佳條件和載銀 量。 浸漬液法就是將g a c 浸漬在需要的改性液中，然后通過(guò)燒結(jié)或者相應(yīng)的化 學(xué)反應(yīng)對(duì)g a c 進(jìn)行改性。一般有硝酸、過(guò)氧化氫、硫酸、無(wú)機(jī)鹽類、含氮化合 物等，浸漬后可以得到更豐富的微孔結(jié)構(gòu)，提高表面的含氧基團(tuán)的含量，增強(qiáng) 其吸附性能。 2 2 1 活性炭的預(yù)處理 稱取一定量g a c 浸泡于l m o l l 的n a o h 濃液中，2 4 h 后用去離子水洗至中 性，再用0 1 m o l l 的h c i 浸漬2 4 h ，用去離子水洗至中性。過(guò)濾后，標(biāo)記為g a c 0 并放入1 0 5 烘箱中干燥3 h ，放入干燥器中冷卻備用。 2 2 2 載銀活性炭的制備 稱取一定量的活性炭加入2 0 0 m l 的硝酸銀溶液中，于常溫條件下吸附直到 濃度不變?yōu)橹?，將活性炭取出，并? 0 5 烘箱中烘干3 h ，制得載銀活性炭。 2 3 活性炭表面性質(zhì)表征 活性炭的表面含氧官能基團(tuán)是在原材料活化過(guò)程或改性過(guò)程中形成的，目 前還不能通過(guò)活化或改性方式控制其分布，但可以通過(guò)化學(xué)的方法對(duì)其進(jìn)行測(cè) 定。大量的研究結(jié)果顯示，活性炭表面含有酚羥基、內(nèi)酯基、羧基等。 2 3 1 實(shí)驗(yàn)方法 活性炭表面含氧官能團(tuán)用b o e h m 滴定法【5 9 j n 定表面基團(tuán)含量，方法步驟如 下： 分別在l g 改性前后g a c 中，加入5 0 m l 、0 0 5 m o l l 的n a o h 、n a 2 c 0 3 、 n a i - i c 0 3 溶液，在恒溫?fù)u床中振蕩2 4 h 后，濾紙過(guò)濾，棄去初濾液5 一 - 1 0 m l 以 后，精確量取1 0 m l 溶液，用0 0 5 m o l l 的h c i 滴定，以甲基紅為指示劑，測(cè)定 1 5 第2 章實(shí)驗(yàn)部分 出試樣吸附n a o h 、n a 2 c 0 3 、n a n c 0 3 的量。 2 3 2 計(jì)算方法 酸性含氧基團(tuán)含量n ( m m o l g ) 按下式計(jì)算： ( 1 ) 羧基 n r c o o h2i i n a h c o ，2u u c t v # c t 一 ( 2 ) 內(nèi)酯基 f i r c o o c o r n n a 2 c 0 3 一p i n a h c 0 3 = x ( o 5 k k ) ( 3 ) 酚羥基 刀a r o h = n n a o h - - h n a ，c o s = x ( 巧一0 5 巧) ( 2 1 ) ( 2 2 ) ( 2 3 ) 2 4 載銀活性炭吸附d c a a 和t c a a 性能實(shí)驗(yàn) 活性炭吸附d c a a 和t c a a 的吸附性能采用靜態(tài)吸附的方法來(lái)表征。實(shí)驗(yàn) 通過(guò)改性前后活性炭對(duì)d c a a 和t c a a 的吸附量( q ) 這個(gè)基本參數(shù)來(lái)對(duì)比反 映改性前后活性炭的吸附性能。 分別準(zhǔn)確稱取載銀活性炭和相同量未改性活性炭分別置于盛有配制好濃度 均為2 5 0 嵋l 的d c a a 和t c a a 溶液的三角燒瓶中，然后放入恒溫?fù)u床中，控 制溫度于2 5 ，震蕩頻率1 4 0 次m i i l ，2 4 h 后，用0 4 5 u r n 膜過(guò)濾，棄去前3 0 m l 。 再取樣測(cè)定d c a a 和t c a a 濃度。吸附量( q ) 通過(guò)下式計(jì)算： q = v ( c o - c , ) m ( 2 4 ) 式中：g 一吸附量( p g 倌) ； y 一溶液的體積( l ) ； 一吸附質(zhì)初始濃度( u g l ) ； 巳一吸附質(zhì)吸附平衡時(shí)的濃度( p g 幾) ； m 一吸附劑的質(zhì)量( g ) 。 2 5 吸附等溫線的測(cè)定方法