椰殼活性炭主要由碳元素組成,同時也含有氫、氧、氮、硫等元素以及一些無機礦物質。
氧、氮、硫等元素,可以在活性炭的表面形成多種官能團。通常表面官能團分為酸性、堿性和中性三種。
酸性表面官能團有羰基、羧基、內酯基、羥基、醚、苯酚等,能促進活性炭對堿性物質的吸附,而對酸物質吸附不利。
堿性表面官能團主要有吡喃酮(環酮)及其它吡哺酮衍生物或吸附的分子氧,促進活性炭對酸性物質的吸附。
處理的活性炭表面官能團以酸性基團為主,對堿性物質吸附較好,KOH處理的活性炭中以堿性基團為主,對酸性物質吸附較大,而CO2處理的活性炭中表面官能團總體上呈中性。
活性炭與熱解油按一定比例混合,在不同實驗條件下,吸附一定時間后,通過測定吸附后熱解油的吸光度,來分析一定條件下活性炭對熱解油的脫色效果。
椰殼活性炭吸附COD吸附法處理:
吸附和被吸附之間的作用力可分為三種,即范德華力、化學鍵力、靜電力。三種不同類型的吸附依次分為,物理吸附、化學吸附、交換吸附。固體自溶液中吸附某些污染物的過程,本身也相當復雜,溶液中的吸附是溶質和溶劑分子,在吸附劑表面靠靜電引力、分子間力及化學結合力等進行爭奪的結果。而石油廢水中溶質種類繁多,既有中性物質(石油類、芳烴),也有酸堿性有機物(如酚、胺、有機酸等),極性有機物(如醇類、醚類、羰基化合物),還含有無機鹽類。
椰殼活性炭吸附COD的能力:
椰殼活性炭是一類含炭物質的顆粒炭,以石墨微晶為基礎結構的無定形、多孔性材料,具有高度發達的內部孔隙結構和巨大的比表面積,主要原料為椰子殼,經炭化和活化得到的疏水性吸附劑,炭表面含有或可以附加多種官能團,性能穩定,可以在不同溫度、酸堿度中使用,可以再生。椰殼活性炭中的石墨微晶的單位很小,厚度約為0.9-1.2mm,寬度約為2.0-2.3mm,這些基本微晶多數由六角形排列的碳原子平行層組成,各層的排列是不規則的、紊亂的,有人把這種排列稱為“亂層結構”,因此各微晶間存在著許多形狀不同、大小不等的孔隙。
結果與分析:
椰殼活性炭吸附平衡時間的確定,采用不同顆粒度的椰殼活性炭,測定其在吸附時間為30、90、150、210、300min內的去除率,不同吸附時間對熱解油的脫色率有明顯差異,吸附時間越長,其脫色率越大。為保證椰殼活性炭吸附達到充分平衡,后續實驗的脫色時間統一確定為5h。活性炭種類對脫色率的影響,采用活性炭對熱解油進行脫色處理,粒徑較小的活性炭吸附容量明顯大于粒徑較大的活性炭,而且隨著活性炭量增加,脫色率呈上升趨勢。