超重力吸附法處理含酚廢水探索性研究.pdf

1、隨著經濟和工業(yè)的發(fā)展，酚類化合物的用量與日俱增，產生的含酚廢水對環(huán)境污染的程度日益嚴重，對人類所造成的危害也越來越大。含酚廢水的治理逐漸成為人們十分關注的問題。在眾多研究方法中，吸附法工藝流程簡單且能耗較低，可回收有用物料，是一種高效、經濟的工業(yè)廢水處理方法。目前用于吸附的設備有間歇式攪拌槽、固定床及流化床等，在這些設備中，固液間的傳質過程僅依靠重力作用來實現，固液兩相傳質效率低。因此，本文將超重力技術應用于吸附法處理含酚廢水研究中，以

2、其強化傳質的優(yōu)勢，為吸附法處理廢水開辟一條新途徑。
　　本文首先采用Langmuir模型、Freundlich模型對苯酚在活性炭上的吸附等溫曲線進行擬合。結果表明，Freundlich模型更適合描述本實驗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；采用內擴散模型研究了超重力吸附擴散過程，在吸附初始階段為內擴散控制過程，隨著吸附時間的延長，膜擴散為速率控制步驟，當總吸附速率等于脫附速率時，達到吸附平衡，超重

3、力場的存在強化了吸附擴散過程，使得達到吸附平衡的時間縮短，起到了強化傳質的效果。其次，實驗考察了各操作條件對苯酚去除率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達到93.01%，較相近條件下脫附法提高了3.88倍，超重力場的存在有效提高了苯酚的脫附性能；擬合實驗數據得到苯酚去除率η及苯酚脫除率γ的經驗關聯式，平均相對誤差分別為4.571%及6.047%。最后，采用擬一級和擬二級動力學模型研究了超重力吸附苯酚的吸附動力學以及堿液脫附苯酚的脫附動力學，考察了操作條件對吸附速率常數k2-as及脫附速率常數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力學方程；

5、超重力吸附法吸附速率常數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，說明超重力強化了液固傳質，對吸附有利；超重力脫附法脫附速率常數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，說明超重力強化了脫附過程，進一步說明了將超重力技術應用于吸附過程的可行性以及優(yōu)越性。因此，超重力吸附法強化了固液傳質過程，提高了苯酚處理效果，縮小了吸附設備體積，該法運用于廢水的處理具