3期 张 巍等：水处理活性炭吸附性能指标的表征与应用 293
吸附容量测试.BPA为中、小型分子有机物,水中溶解度低(120mg/L, 25℃),易吸附.故相比活性炭表面化学基团数量,孔径分布对其吸附影响更大,且其分子较甲基蓝小,所以碘值比苯酚值、甲基蓝值更适合预测该类化合物的吸附性能.由图6可见,各炭样对于BPA的吸附性能确与碘值顺序一致.吸附腐殖酸这类大型分子时,孔径分布对吸附占主导影响.图7结果表明,各活性炭对于腐殖酸这类大型分子的吸附能力与丹宁酸值一致,证明了指标数据的适用性和可信性.说明其相比使用其他个别指标更能准确反映活性炭对于水中各类不同大小有机分子的吸附性能,全面体现活性炭在水处理领域的吸附能力.
)
g/gm(量附吸gl图6 BPA吸附等温线 Fig.6 Adsorption isotherms for BPA
图7 腐殖酸吸附等温线
Fig.7 Adsorption isotherms for humic acid
◇
太西柱形炭ZJ-15 □ 上海破碎果壳炭 △ 太西破碎炭8×30
× 上海破碎椰壳炭 - 华辉破碎炭 ○ 新华破碎炭PJ8×30
2.4 应用实例
为进一步验证四指标体系在实际选炭工作中的作用,针对上海焦化厂生化出水进行了选炭实验.焦化生化出水中含有难生物降解杂环化合物及大分子的生化代谢产物,因此选取甲基蓝值和丹宁酸值较大的破碎原煤炭和果壳炭专用,并以此二值均较小的椰壳炭YK-2作为对照.
)gm/L sbA(量附吸rC图8 焦化生化出水吸附等温线
Fig.8 adsorption isotherms for the secondary effluent
from a coking plant
◆ 上海破碎果壳炭专用(UV254) ■ 上海破碎椰壳炭YK-2(UV254)
▲ 上海破碎原煤炭(UV254) ◇ 上海破碎果壳炭专用(CODCr)
□ 上海破碎椰壳炭
YK-2(CODCr)
△ 上海破碎原煤炭(CODCr)
图9 焦化生化出水MCRB穿透曲线 Fig.9 MCRB breakthrough curves for the secondary
effluent from a coking plant
—□— 上海破碎果壳炭专用(UV254) —◇— 上海破碎原煤炭(UV254) —△— 上海破碎椰壳炭YK-2(UV254) —■— 上海破
碎果壳炭专用(CODCr) —◆— 上海破碎原煤炭(CODCr)
由图8可见,不管是UV254还是CODCr,椰壳炭YK-2的吸附等温线明显低于其他2种炭,而原煤和果壳炭的吸附能力相差不大.MCRB结果
(图9)也证实椰壳炭确不适合处理含大分子污染物的焦化废水,果壳炭对于UV254的实际处理能力优于原煤,与丹宁酸值顺序一致,说明该类生化