活性炭吸附去除废水中的苊
废水是用于家庭、工业或商业的水,含有高浓度的固体、溶解和颗粒物质、微生物、营养物质、重金属和微污染物。许多行业广泛使用含有苊(多环芳烃之一)的产品以及大量苊释放到废水中,导致环境中的苊浓度达到危险浓度。因此,在排放之前,需要将其浓度消除或降低到可接受的水平。本研究的目的是研究在存在其他多环芳烃的情况下使用活性炭从废水中吸附去除苊。
废水处理实验室级别测试
废水样品的制备方法是在标准储备溶液中加入蒸馏水以获得初始浓度为10mg/L的苊,同时存在15种其他多环芳烃(每种10mg/L)。苊的初始浓度是根据文献中报告的苊平均较高浓度得出的,例如5–25mg/L、1–3mg/L和0.7–3.5mg/L。在以下参数下进行批量测试:溶液pH值2-7,活性炭用量0.1-3g/L,接触时间5-90分钟。为了获得所需的pH值,根据实验要求将0.1M/NaOH和0.1M/H2SO4添加到废水样品中。反应在烧杯中进行。将烧杯放在热板上,使用反应器内的磁力搅拌器将试剂均匀地混合到废水中。吸附过程开始于向废水样品中添加一定量的活性炭。在实验过程中,磁力搅拌器的温度和速度分别保持在25℃和250rpm不变。在过程停止后,使用注射器取出样品。在注射器末端放置一个过滤器(0.45μm)以过滤处理过的废水样品。总共提取了2mL样品,放入采样瓶中并贴上标签。过滤后的废水样品用于使用HPLC对苊进行定量。每个实验一式三份进行,取平均值。
HPLC结果
从16种多环芳烃的混合标准品中,乙腈被选为本研究中的代表性PAH化合物,因为它是USEPA优先考虑的16种PAH之一,并且在原油和煤焦油中具有高浓度。对于初始浓度,废水样品的制备浓度为10mg/L多环芳烃,在进行实验之前,初始读数是已知的。HPLC色谱图显示了多环芳烃的峰面积与保留时间的关系。苊的保留时间为13.35分钟。色谱图显示苊的初始浓度读数为9.58±0.5mg/L。苊量的损失可能是由于挥发和吸附到反应器壁上。图1a显示了活性炭吸附苊之前的HPLC色谱图。在吸附前的色谱图中可以看到苊的峰面积较高,而活性炭吸附苊后峰面积减小(图1b)。还原表明活性炭具有吸附样品溶液中苊的潜力。在每批实验后获得HPLC色谱图,并使用校准曲线将苊峰面积的减少与水样中苊的最终浓度相关联。