不同粒徑粉末活性炭吸附嗅味物質實驗研究.pdf

1、隨著我國社會的快速發(fā)展,尤其是工業(yè)生產的迅猛發(fā)展,以及日益增多的任意排放,造成了江河湖海的嚴重污染,湖泊中藻類的大量的繁殖既消耗了水中的溶解氧,又釋放致嗅物質,導致飲用水異嗅問題經常暴發(fā),水體中有毒有害化學物質不斷增加,對城市供水安全構成嚴重威脅。本課題針對水體中嗅味物質——2-MIB和Geosmin,利用不同粒徑的粉末活性炭對其進行去除并研究其吸附特性,為實際應用提供理論依據。
　　在水源受到嗅味物質的污染時,投加粉末活性炭是一

2、種經濟、有效的水質應急處理方法。本文重點研究了不同粒徑粉末活性炭吸附水中2-MIB和GSM的吸附特性,主要包括以下三個方面(1)不同粒徑粉末活性炭吸附2-MIB和GSM吸附容量,吸附熱力學和吸附動力學影響;(2)石砭峪水庫和黑河水庫原水有機物分子量分布分析,以及粉末活性炭對原水中有機物和嗅味物質的吸附特性研究;(3)研究粉末活性炭-混凝工藝對石砭峪水庫水質處理的效果。
　　本課題主要研究成果:
　　(1)粉末活性炭對土霉味物

3、質2-MIB和GSM吸附性能良好。隨著粉末活性炭的粒度d的減小,即隨著粉末活性炭比表面積 S的增大,粉末活性炭對2-MIB和GSM的吸附量qe增大。吸附動力學研究表明,600目活性炭在30min內對蒸餾水中2-MIB的去除率可達到95％,即達到了吸附平衡狀態(tài),400目,300目,200目去除率分別為85%,60%,51%;二級反應動力學模型能很好的擬合其對2-MIB和GSM的吸附過程。吸附等溫線研究表明,Freundlich吸附等溫線模

4、型比Langumir吸附等溫線模型更好的擬合2-MIB和GSM的吸附平衡。
　　(2)石砭峪水庫原水分子量集中在0～4000Da之間,其中2500～4000Da之間占了將近60%,為腐植酸類,富里酸和一些小分子的親水性有機酸等。主要是由藻類和水生植物的代謝和土壤有機物釋放而產生。黑河水庫原水分子量由一部分高分子量和一部分低分子量組成,其中高分子量集中在18wDa-20wDa之間,約占整體分子量的43%,其中3500Da到2000D

5、a之間占了將近40%。
　　PAC對石砭峪水庫原水和黑河水庫原水中Geosmin的去除率達到了72%,而對蒸餾水中 Geosmin的去除率為78%;對2-MIB的去除率分別達到了70%和75%,對蒸餾水中2-MIB的去除率為83%。相對于蒸餾水,其去除率均有下降。
　　(3)采用兩種不同的混凝劑——硫酸鋁和聚合氯化鋁鐵,對石砭峪水庫原水進行混凝實驗,去除水中UV254和CODMn,硫酸鋁比聚合氯化鋁鐵效果好,但是對于濁度的去

6、除率,聚合氯化鋁鐵要遠遠高于硫酸鋁。
　　隨著活性炭目數(shù)的增大和投加量的增加,其對水中UV254、CODMn的去除效果變好。活性炭投量分別為5-30mg/L時,200目的活性炭對UV254的去除率從2.7%增加到14.3%,對CODMn的去除率為2.9%到14.9%;600目的活性炭對UV254的去除率從14.3%增長到了33%,對CODMn的去除率為11.6%到19%。
　　具有相同比表面積的粉末活性炭對水樣中的UV254