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活性炭纖維對水中低濃度柴油的吸附特性研究

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【中文關(guān)鍵詞】活性炭纖維  柴油  吸附  動力學(xué)  
【摘要】研究了活性炭纖維( ACF) 對水中低濃度柴油的吸附特性。通過靜態(tài)吸附試驗,考察了吸附時間、溫度和pH 等因素對吸附速率和吸附行為的影響。結(jié)果表明: ACF 吸附速度快,35 min去除率達81. 5% ; 在10 ~ 30 ℃ 范圍內(nèi)吸附溫度越高效果越好,10 ℃ 吸附1 h時的去除率為91. 4% ; pH 適應(yīng)范圍廣,2. 7 < pH < 9. 4 時去除率均高于92. 6% ; 吸附過程符合Lagrange 擬二級動力學(xué)模型,R2 為0. 9999; Freundlich 方程對ACF 等溫吸附的擬合度優(yōu)于Langmuir 方程; 由參數(shù)RL和n 均可判斷ACF 較易吸附水中的柴油物質(zhì)。
【部分正文預(yù)覽】

柴油作為重要的動力能源對社會經(jīng)濟的發(fā)展起著重要作用,但是在其生產(chǎn),運輸及儲存等過程中均存在泄漏風(fēng)險,如2009 年12 月中石油蘭鄭長成品油管道渭南支線發(fā)生的柴油泄漏事故。目前,對此類事故主要是先利用圍油攔等設(shè)施阻止浮油擴散,再投加吸油氈等浮油吸附材料以除去絕大部污染物。然而,對于以分散油、乳化油、油- 固體物以及溶解油等形態(tài)存在于水體中的少量柴油物質(zhì)則沒有很好的快速去除措施。研究表明: 水體含油超過1. 2 mg /L即會對魚類產(chǎn)生影響[1]; 并且,柴油中所含的有毒有害難降解成分通過食物鏈傳遞到人體后,會對健康構(gòu)成極大威脅[2-3]。因此,尋求一種能快速、高效處理水中少量柴油物質(zhì)方法具有重要意義。活性炭纖維( Activated carbon fiber,ACF) 是碳纖維技術(shù)和活性炭技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。ACF 具有吸附速度快,受溫度、pH 影響小,可吸附難生物降解的污染物以及易于回收、不產(chǎn)生二次污染等特點[4-5]。其在水體污染治理中已有一定的研究,如闕付有[6] 等人對苯酚泄漏造成的河流污染事故進行了模擬吸附研究,證實ACF 在此類事故中應(yīng)用是可行的。本文以市售ACF 為吸附材料,以0# 柴油為代表污染物,考察了時間、溫度和pH 等因素對吸附效果的影響,并對吸附過程進行模型擬合研究,以期為實際應(yīng)用提供理論依據(jù)。

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