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O Sheng H. Lin 等在流化床中用
度过高 , 将活性炭的孔道都堵住了 ,处理效果就会很 差 O该技术如果能够发展完善的话 ,不用组合工艺处 理染料废水就可变为现实 6 O 活性炭的再生是目前研究的热点 , 国内已有详 尽的报道
7~9
V2O5 作 催 化 剂 , 活 性 炭 作 吸 附 剂 , 过 氧 化 氢 作 氧 化 剂处理染料废水 , 在 10 min 的物理和化学反应的联 合作用下 ,COD 和色度的 去 除 率 可 达 到 指 标 要 求 O
28, 29 J
900 mg / g ,脱附也易于实现
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Yu Ying 等研究了一
种水溶性较强的活性染料在某种经功能基修饰后的 树脂上的吸附行为 , 实验表明 , 吸附符合一级反应方 程 Iog (!e - !> = Iog!e - "ad # / 2.303, 吸附等温线符合
O F. Rozada 等研究
! 摘要 " 介绍了近年来国内外对含染料废水处理工艺研究的最新进展 , 重点报道了以活性炭 ~ 树脂 ~ 矿物 ~ 废弃物 和一些新材料为吸附剂吸附处理染料废水的最新研究成果 , 同时对上述方法处理染料工业废水的机理进行了探讨 , 并展望了吸附法处理染料废水技术的发展前景 : ! 关键词 " 吸附 ; 染料废水 ; 吸附材料 ! 中图分类号 " X703.1 ! 文献标识码 " A ! 文章编号 " 1005 - 829X (2004 )03 - 0012 - 05
PVA 降解菌的应用 ~ 三相生物流化床等工艺都有工
程实例 O 物化法中吸附法 ~ 混凝法和化学法中的催 化氧化法 ~ 湿式氧化法 ~ 电解氧化法也有一些应用 O 还有一些工程将物化法或化学法作为生化法的前 处理工艺或采取更复杂的组合工艺 , 也取得了良好 的效果 O 吸附法以其能够选择性地富集某些化合物的特 性在废水处理领域有着特殊的地位 O 常用的吸附剂 有活性炭 ~ 树脂和其他一些吸附材料 O 国外对吸附法 处理染料废水进行了广泛而深入的研究 , 笔者重点 介绍了吸附法的研究进展 O
O
2
树脂吸附法
20 世纪后期 , 随着结构改良的离子交换树脂 ~
吸附树脂和复合功能树脂的成功研制 , 树脂吸附法 被广泛应用于化工废水的治理与资源化
16, l7
O 但是
在染料废水处理方面的研究和应用相对不是很多 , 有人针对染料废水合成出具有不同物理化学特性的 树脂来处理该类废水 ,并取得了较好的处理效果
l3
活化气体换作 CO2, 最后用盐酸和脱离子水清洗后 烘干, 取得了更高活性的活性炭, 比表面积大于
2 400 m / g , 孔分布以中孔为主 , 对大分子染料有良
2
好的吸附作用 0 推测之所以比以前类似的处理方法 效果好 , 主要原因在于 CO2 的使用 ,CO2 在 800 C 下 有着适中的氧化性 , 能够开辟新的微孔或者将部分 微孔扩大为中孔 ,因此 ,我们可以通过控制气体流量 来控制活性炭的孔结构 , 以取得对吸附某种特定染 料分子最合适的活性炭 4 O 生物活性炭吸附法是将吸附法和生化法综合起 来的方法 0 该法中作为固定媒介的活性炭提高了微 生物的活力 , 从而可以提高对染料废水的处理效果 0 对于那些可生化性相对较好的染料来说 , 由于活性 炭的吸附作用 , 使微生物附着的活性炭表面染料浓 度升高 , 所以提高了处理效果 ; 而对那些难降解的染 料分子 , 效果较好的原因可能仅仅在于生物附着造 成活性炭孔分布向中孔集中 ( 部分大孔中生长了微 生物 D O 当然要注意微生物的浓度 , 如果微生物浓
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Opaia Aysegui 等将活性炭投加
到活性污泥法处理难降解染料废水的试验容器中 ,当 活性炭的投加质量浓度为 200 mg / L 时 , 色度的去除 率为 77%O 而投加质量浓度增加到 400 mg / L 时 , 色 度的去除率可达到 86%, 处理效果较好 , 但随之产生 了较大量的污泥
了用活性污泥制造的吸附剂对染料的吸附性能 , 在
Langmuir ,FreundIich 和 BET 方程 ; 当第一层分子被
吸附的时候 , 吸附的机理包括物理和化学的作用 , 但 是当多层分子被吸附的时候 ,主要是物理作用了 ; 通 过对吸附自由能变和熵变的计算可以得出吸附反应 是自发进行的 结果
专论与综述 强碱型的离子交换树脂对于染料分子的吸附容量很 大 ,但是洗脱很困难 ;而弱碱型的离子交换树脂表现 出良好的吸附和洗脱性能 , 吸附量可以达到 230 ~
工业水处理 2OO4 - 03 ,24 (3 > 中发现 , 其对大部分染料的吸附量在 3 h 内可以达 到 70 ~ 150 mg / g , 由膜扩散控制的吸附过程满足一 级反应方程 , 而且是放热反应 , 该方法的优势是可以 同时吸附废水中的金属离子 O有趣的是 , 越是对称的 染料的吸附反应活化能越高
22 J 21
105 C下干燥至恒重后 , 用浓硫酸活化 48 h 后的活 性 污 泥 对 亚 甲 基 兰 和 saphrani-ne 两 种 染 料 的 吸 附 等温线符合 Langmuir 方程 O 且发现当废水中含有多
种染料时 , 吸附效果更好
3O J
O
很多科学家对一些天然的原料和农业精制炭进 行了进一步处理 ,并研究了这些物质的吸附行为 O 其 中桉树皮 ~ 稻壳 ~ 竹子 ~ 麦杆 ~ 椰子壳 ~ 野草 ~ 木薯皮 ~ 花生壳 ~ 李子核 ~ 棕榈果等天然炭纤维经过处理后对 染料都有很好的吸附效果 31~36J ,但是这些吸附剂吸附 饱和后如何处置是有待解决的难点 O 另外一些植物干 燥后 ,植物内部的细胞结构形成空腔 , 可以用来吸附 染料 , 生物内部的酶会促进这些染料的进一步分解 , 其中水葫芦的根 ,一些菌类 , 某种水棉属的绿藻等都 可以这样利用 O Buning Chen 等认为这些材料的吸附 机理是基于有效的扩散系数的膜 - 孔吸附模型 37JO J.
! 基金项目 " 国家自然科学基金资助 ( 项目号 20274017)
Hisashi 等也证实了中孔较多的活性炭易吸附染料分
子 [3],主要原因是中孔不仅对吸附有贡献 , 同时也为 吸附质的扩散提供了宽敞的通道 O 这就启发我们可 以在活化方法上争取扩大微孔 , 使之可以容纳大分 子 O Hu Zhonghua 用 ZnCl2 溶液浸泡活性炭 , 然后在
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O 相对于活性炭来说 , 树脂吸附染料的机理研究尚 不完善 , 但是在应用方面已经有一些阐述 , 在吸附热 力学和动力学方面也有相应研究 O 研究表明 , 微孔吸附树脂由于其极低的吸附容 量不能满足处理染料废水的要求 ; 没用功能基修饰 的大孔吸附树脂虽然有合适的吸附容量 , 但是由于 其对染料大分子的亲和力不够 , 只能对一些相对分 子质量较小 (!I < 1 000 D 的染料分子吸附效果较好 ;
由于染料废水具有成分复杂 ~ 毒性强 ~ 色度深 ~ 有机物和无机盐的浓度高 ~ 难以生化降解等特点 , 一直是废水处理的难点 , 所以染料废水的治理是化 工环保行业关注的焦点 O 目前比较成熟的处理方法 中以生化法最为常见, 也有一些方法采取物化处 理 ~ 化学处理或多种处理方法的组合工艺 O 生化法 中厌氧 - 好氧生物处理工艺~ 高效专一脱色菌和
l2 MpaD 的 亚 临 界 条 件 下 用 液 体 水 再 生 活 性 炭 ( 饱 和吸附了偶氮染料 D, 经过 7 次连续吸附再生循环
后 , 发现再生后的活性炭对染料的吸附能力有所增 强 ,真密度和孔容有少许增长 , 主要原因是对于一些 封闭孔道的打开和清洁
l0,ll
O 此方法最大的优势是
ห้องสมุดไป่ตู้13
该方法的最大优点是活性炭可以持续使用 , 不需要 经常再生 O 其原因是存在吸附 / 氧化 / 脱附的机制 , 水 溶性的染料分子首先被吸附到活性炭表面 , 为催化 氧化提供了一个活性表面 , 然后染料被过氧化氢在 催化剂的作用下氧化成不溶于水的分子并且从活性 炭表面脱落 , 可以被沉淀分离 , 达到了良好的处理效 果
Research development of technics and mechanism of dye wastewater treatment by adsorption
Lu Zhaoyang , Shen Lili, Zhang Ouanxing (State Key Laboratory of Pollution Control and Resourse Reuse, School of the Enwironment , Nanjing Uniwersity, Nanjing 210093, China) Abstract:The research development of the technics and mechanism of dye wastewater treatment by adsorption is reviewed. The adsorbents include activated carbon , resin, minerals , trash and some new materials. The direction of its research development is predicted. Key words:adsorption ;dye wastewater;adsorbents
110 C的炉子里用 N2 活化 , 然后炉温升至 800 C , 把
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工业水处理 2004 - 03,24 (3D
陆朝阳 ! 等 " 吸附法处理染料废水的工艺及其机理研究进展 可以进行原位再生且没有失重 , 缺点是反应条件较 苛刻 , 因此是一种尚待研究且有发展前途的再生方 法O 吸附后活性炭与废水的完全分离和活性炭的多 次利用也是该法处理染料废水中的难点 O OiiveiIa 等 将活性炭和磁性铁氧化物复合成一种磁性吸附剂 ,在 不影响活性炭吸附容量的前提下 ,利用磁性方便地将 活性炭从处理后的染料废水中分离出来 l2 OL. NicOiet 等经过两年的试验提出可以将活性炭和混凝剂联 用 ,首先可以提高废水处理效果 ,其次可以提高活性 炭的沉降速率和比率 , 净化出水 ,同时由于活性炭的 吸附并未饱和 ,可以将沉降后的活性炭多次使用 , 达 到降低成本的作用