精制椰壳活性炭吸附地热水中苯酚的研究

摘要

本文所研究的课题，系华北地区某集团地热水除酚项目。文中对活性炭吸附地热水中苯酚的行为进行了深入的研究，并讨论了精制椰壳活性炭在处理原水中苯酚的可行性。
　　 本实验中，使用精制椰壳活性炭作为吸附剂，对其吸附苯酚的各个特性进行了深入研究，旨在为实际工程提供可行的数据。活性炭对苯酚的吸附能力优异，故利用活性炭可以达到对地热水中苯酚的去除。本文通过实验确定了精制椰壳活性炭吸附工艺的最佳运行条件，250ml浓度为0.2mg/L(45℃)的苯酚溶液，当活性炭投加量为0.75g，反应时间为2h时，苯酚的去除率可以达到90％以上，当活性炭投加量为1.5g，反应时间为2h时，苯酚的去除率可以达到96%，溶液中残余苯酚浓度不足0.005mg/L，符合水环境质量标准。根据对活性炭的吸附热力学研究表明，该过程符合Freundlich吸附等温方程，热力学常数k2=2.7，1/n=1.0293。根据对活性炭的吸附动力学研究表明，该过程与伪二级动力学方程最吻合，动力学常数k2=4.0991g·mg-1·min-1。
　　 苯酚的固定床吸附实验结果表明，穿透曲线受进水流速的影响很大，当增大进水流速的时候，穿透时间明显的有所减少。
　　 对饱和活性炭热碱再生实验说明，饱和的精制椰壳活性炭在热碱中浸泡能够使活性炭重新恢复一定的吸附能力，最佳的再生条件为：碱液浓度2%，碱液温度75℃，再生时间4h。虽然热碱再生工艺可行，但是再生效率并不非常理想。但是考虑到实际工程中技术经济条件，热碱再生仍是工程中的最佳选择。
　　 实验结果表明，活性炭吸附法去除地热水中的苯酚具有操作简单、高效、实用性强等特点。因此，采用活性炭吸附法对含酚地热水进行处理，并使之达到国家规定的水环境质量标准是行之有效的。