农业废弃物制吸附剂处理焦化废水

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焦化行业是煤化工行业中产生污染的主要行业,产生的焦化废水是典型的有机工业废水。焦化废水成分复杂,难降解有机物多,毒性大。目前焦化废水的处理方法可分为生物处理法、化学处理法和物化处理法,其中以生物处理法使用最为广泛。但是焦化废水经生物法处理后,CODcr、NH3-N等水质指标一般达不到排放标准。吸附法是一种重要的废水处理技术,可以弥补生物处理法在有毒难降解废水方面的不足,实现污染物的快速分离。然而,吸附剂成本高是限制吸附法应用的瓶颈,寻找廉价原料是吸附技术发展的关键。农业固体废弃物已被证明具有作为吸附剂原料的潜力。选用米糠、玉米秸秆、橘子皮和花生壳作为原料制备吸附剂,比较它们对实际焦化废水中COD和COD的去除率,并选用去除效果最好的花生壳吸附剂进行后续研究。对吸附剂的制备工艺进行探究,结果表明,最佳煅烧温度为400℃,最佳煅烧时间为30min,活化剂(磷酸)的最佳浓度为15%,最佳料液质量比为1∶3。在25℃下,当投加量为20g·L-1,吸附8h后,花生壳吸附剂对焦化废水中COD的去除率达到60%。在焦化废水的实际pH值范围(6-9)内,pH值对COD的去除率影响不大,均在60%左右。吸附过程符合Langmuir等温方程和拟二级动力学方程。花生壳改性后比表面积为7.16m2·g-1,比改性前(未检测出比表面积)增加很少。改性后花生壳表面的含氧官能团含量增加,结合吸附前后水样的GC/MS分析结果,推断花生壳吸附剂通过表面含氧官能团与酚类的氢键作用以及芳香类化合物苯环间的π-π相互作用而产生吸附。经济评价表明,制备的花生壳吸附剂具有相当的经济和应用前景。
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