活性炭吸附甲基橙和微波再生解析特性的研究

摘要

活性炭具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构,对偶氮染料可以进行有效的吸附。微波不仅能够有效的再生活性炭,还能够进行催化氧化,有利于污染物的降解。本文选择甲基橙作为模拟偶氮污染物,对活性炭吸附和微波再生解析的特性进行了研究。对活性炭的质量、吸附时间、溶液pH值、再生功率、微波辐照时间、再生气氛等影响活性炭吸附和再生的因素进行了考察;对活性炭再生前后的孔隙结构进行分析;对甲基橙的降解效果进行了研究,考察是否存在二次污染;进行了流动模拟实验。实验结果表明:
　　 (1)活性炭吸附10mg/L甲基橙模拟废水的最佳工艺条件为活性炭用量2g/mL,吸附时间为45min,pH值对吸附效果没有明显的影响。
　　 (2)微波再生活性炭的最佳工艺条件为微波功率700W,微波辐照时间60s;O2和N2的通入对再生效果几乎没有影响;进行10次再生循环实验后,活性炭吸附效果下降:再生后活性炭的微孔结构为破坏,再生的孔隙多为大孔,不利于活性炭的吸附。
　　 (3)微波再生活性炭时,通过紫外.可见分光光度计和液相色谱对降解蒸汽进行分析,发现甲基橙原有的偶氮和苯环结构被破坏;降解产物中含有一定量的硝酸根离子;证实微波再生活性炭的同时可以有效的降解甲基橙,避免二次污染。
　　 (4)采用流动活性炭吸附工艺比搅拌工艺具有更好的实用效果,采用0.1g/mL的活性炭吸附10h,可以达到较理想的吸附效果,循环再生5次后,对甲基橙的去除率仍高于50%。
　　 本实验先利用活性炭吸附富集甲基橙,再利用微波对载甲基橙的活性炭进行集中再生,可以达到节能目的;并且微波再生可以有效降解污染物,避免二次污染。这对工业实际应用具有一定的参考价值。