活性炭国家专精特新“小巨人”企业活性炭产学研合作

　　活性炭吸附处理啤酒废水，活性炭是一种常见的吸附剂，它可以由很多不同类型的材料制成。最近我们发现一种可生物降解的廉价天然资源，可以被作为活性炭的前体材料。用这种材料制成的活性炭能够从初始凝结的啤酒废水中去除悬浮物和溶液颗粒杂物。关键的参数如接触时间，活性炭吸附剂剂量，pH值和温度的影响使用间歇模式进行研究。热行为研究使用热重分析和差示扫描量热分析进行评估。那下面我们来开始研究吧。

　　酿造是一项耗费大量水资源的活动，产生的污染物除了酿造使用的各种化学品。而且在啤酒废水排入到下水道对含水层的污染。这些有机/无机富集BRE在水中浓度的增加对植物和动物造成严重的健康危害，从而阻碍了生态系统的功能。这种情况是一些水再生系统中遇到的典型情况，那里的大部分水资源不能在没有处理形式的情况下使用，因为污水排放量很少考虑环境控制。

　　大啤酒生产的BRE含有大量的SDP。通常情况下，BRE的有机物含量由糖，可溶性淀粉，乙醇，挥发性脂肪酸和主要是谷物，酵母和干物质的固体组成3。未经处理的BRE定量地含有悬浮固体(100-1500mg / l)，化学需氧量(300-800mg / l)，氮气(30-100mg / l)和磷(10-30mg / l)。现在我们新研发了一种活性炭专门处理啤酒废水，下面开始测试。

　　材料收集

　　啤酒厂污水从几家啤酒厂得到啤酒制造废水用黑色塑料容器来保存，并进一步防止在流出物的特性的变化。

　　活性炭原料通过用蒸馏水充分洗涤以除去杂质，对原料进行预处理，并将洗涤的样品在40℃的空气循环烘箱中干燥14小时。将壳样品混合，过筛并获得范围在2和3mm之间的颗粒并将其储存在干燥器中用于实验。将两份已知重量的活性炭样品分别浸入60%的氯化铵和磷酸溶液中24小时。壳样品的碳化在马弗炉中在600℃下进行4小时，用蒸馏水洗涤至pH7，在110℃下干燥8小时，随后使用标准筛筛分至所需的直径。

　　活性炭吸附剂样品用的理化和仪器表红外分析以测定活性炭中存在的官能团。通过热重分析和差示扫描量热分析，分别使用TGA-Q50和DSC-Q200模型来评估活性炭的热行为。用扫描电镜模型FEI-QUANTA 200通过扫描电子显微镜(SEM)观察活性炭的表面形貌。使用标准方法进行生物吸附剂的物理化学和仪器表征。

　　吸附实验

　　根据在锥形瓶中进行批次吸附实验。在典型的实验中，将20ml流出物样品与10-50g / l范围内的适量的活性炭吸附剂，然后在20℃下摇动5-60分钟转/秒。吸附测量的温度范围在20至30℃之间，并根据需要适当地应用适当的值。然后使用Whatman no 42滤纸在慢速流动下在玻璃漏斗中过滤样品，所述滤纸具有良好的孔隙率和2.5微米的颗粒保留。过滤后的液体相对于颗粒(SDP)含量进行分析。

　　图、2接触时间和活性炭剂量的变化对从BRE(BRE体积= 20ml，C 0 = 161.92mg / l，初始BRE pH，原始温度= 25℃)去除SDP%的影响。

　　图、3接触时间和不同活性炭剂量对从BRE(BRE体积= 20ml，C 0  = 161.92mg / l，初始BRE pH，原始温度= 25℃)中去除SDP%的影响。

　　接触时间和活性炭用量对BRE吸附去除SDP的影响

　　用于吸附除去SDP的相对于时间和吸附剂剂量的结果示于图2,3在10-50克/升的范围内。图 5和6表明，SDP去除与在吸附剂用量增加而增加。从图中可以看出，对于活性炭1(图2)和活性炭2(图 3)，平衡时间为30分钟后，颗粒截留迅速增加并趋于恒定 。从图 5中，活性炭1在10g / l时的去除百分数分别为5和30-60分钟时的60.5978和69.8369%。对于活性炭1(图 2)，分别以50g / l，63.3152和74.1168%记录5分钟和(30-60)分钟。在图3(活性炭2)中描绘了类似的趋势， 其中在10g / l剂量下分别在5分钟和(30-60分钟)达到52.4456和66.1005%。对于50g / l 活性炭2剂量，分别在2和(30-60)分钟时达到55.095和67.527%的去除率。结果表明，活性炭1在本实验条件下表现优于活性炭2。

　　新研究的活性炭能够从啤酒废水(BRE)中吸附SDP。使用活性炭从BRE中去除SDP是接触时间，生物吸附剂剂量，温度和pH的函数。吸附容量随着温度的升高而增加。在pH 6.95，50g / l剂量和30℃下达到最佳的SDP清除。在所考虑的等温线模型中，平衡数据在所研究的实验条件下最好地拟合了Langmuir模型。动力学数据与伪二阶方程非常一致。计算得到的热力学参数表明，对于2种活性炭，相关的吸附体系都是有利的，吸热的和自发的。

本文链接：http://www.hyhxt.net/hangye/hy569.html

查看更多分类请点击：公司资讯    行业新闻    媒体报导    百科知识