超聲波再生吸附飽和活性炭的試驗研究.pdf

1、碩士學位論文超聲波再生吸附飽和活性炭的試驗研究ExperimentalStudyofUltrasonicRegenerationofActivatedCarbon作者姓名：塞金凰學科、專業(yè)：直夔王猩學號：0210125指導教師：王三廈完成日期：2鰹31墨蘭州交通大學LanzhouJiaotongUniversity蘭州交通大學碩士學位論文摘要近年來，我國經(jīng)濟發(fā)展迅速，但是與之相對應的城市污水和工業(yè)廢水的治理速度并未趕上飛速發(fā)展的國民經(jīng)濟

2、速度，活性炭作為一種優(yōu)質(zhì)的吸附材料，其豐富的孔隙結(jié)構(gòu)及其巨大的比表面積都決定了其具有良好的吸附性能，加之強度好、不易被酸、堿等物質(zhì)腐蝕的特性被廣泛的應用于水處理領域。但隨著活性炭的使用量不斷增加，活性炭再生問題隨之而來，活性炭的價格昂貴，若使用一次便將之丟棄，將會造成巨大的資源浪費，同時還會帶來二次污染問題。研究人員對活性炭的再生做了很多的研究，提出了例如熱再生、生物再生、微波輻照再生等很多切實有效的再生方法，但實際應用后發(fā)現(xiàn)都存在著諸

3、多問題，如再生成本過高，無法工業(yè)化推廣，再生效率低，再生時炭損失較大等問題。本論文提出利用超聲波再生方法處理吸附飽和活性炭。在實驗室條件下選取具有代表性的有機物苯酚和重金屬鎳作為吸附劑，分別用動態(tài)和靜態(tài)及靜態(tài)與動態(tài)相結(jié)合的吸附方法，讓活性炭盡可能的達到吸附平衡點。用超聲法對吸附飽和的活性炭進行再生實驗，研究影響活性炭再生效果的因素，通過對超聲儀器的改造，分別利用雙頻和單頻進行超聲再生研究，探索出一套經(jīng)濟可行的超聲再生儀器，對超聲波再生活

4、性炭的機理進行初步的探討，為超聲波再生活性炭工藝的可行性、工藝推廣的經(jīng)濟上的合理性及實際工程的應用提供理論依據(jù)，為超聲波活性炭再生技術(shù)的推廣奠定實驗室基礎，為節(jié)約資源、保護環(huán)境、水處理領域做出自己的貢獻。通過超聲波作用對活性炭表面官能團影響實驗研究，結(jié)果表明超聲波作用對活性炭表面官能團影響較小，說明超聲作用并未對活性炭的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生實質(zhì)性改變。通過超聲再生活性炭吸附鎳實驗研究，結(jié)果表明超聲作用對吸附鎳飽和的活性炭具有一定的再生效果，但效果不

5、明顯，解吸率僅為15750,／0。超聲再生活性炭吸附苯酚實驗研究，該實驗分別從超聲作用時間、超聲再生時再生液溫度、超聲再生時再生液種類的改變、超聲再生時更換再生液次數(shù)、超聲再生時改變單頻超聲頻率和超聲再生時組合雙頻等幾個方面對超聲波再生吸附苯酚飽和活性炭的再生效果進行了實驗研究，最終確定了超聲再生的最佳時間為20min，再生液溫度為30℃時超聲效果最好，超聲再生液為濃度是025mol／L的氫氧化鈉溶液時超聲再生效果也有明顯的提高，超聲頻