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古人说一方水养一方人，饮用水的质量关系重大，饮用水必须不含有害的化学物质和微生物污染物。良好的饮用水质量是生活的基本保障，人口及其必需品的增加导致地表水和地下水的恶化。因此，本期主要介绍活性炭去除微量元素的研究。讨论了使用两种不同材料制成的活性炭。使用分批吸附技术研究了活性炭在去除微量元素中的应用，该技术包括各种实验参数的影响。
微量元素的研究
微量元素，尤其是所谓的重金属，由于其危害性，持久性和生物积累问题而对我们的自然环境造成严重污染。微量元素污染是人类活动增加的主要问题之一，特别是在水资源和河流附近。它们存在于几种工业过程的废水中，例如电镀，金属表面处理，冶金工作，鞣制，化学制造，采矿和电池制造，由于它们即使在低浓度下也具有危害性，因此引起了更多的环境问题。活性炭的吸附对于从水溶液中除去有金属离子效果很好。然而，活性炭的高成本限制了其使用，特别是比较高端的活性炭更贵。这导致使用活性炭来处理水中在很多落后的地区没办法普及。在我们的研究中，使用普通的植物材料来制备的活性炭，主要是原材料在当地比较常见，而且制作过程比较简单方便，因此价格比较便宜。下面我们从活性炭的制造到对微量元素的研究，水中有很多不同微量元素的存在。常见有危害的微量元素有铁，锌，铅，锰，砷和汞。每种微量元素的危害性都不同的有高有低，我们在微量元素中选了一个具有代表性的铅元素来进行吸附测试。
用本土方法制备活性炭
在这个过程中，活性炭前植物材料被切成均匀尺寸堆在窑中水平堆放(图1)。然后用砖块封闭门，并在外面抹上泥浆，以便更好地隔热并防止泄漏。通过在水平和垂直方向上调节开口将温度保持在400-500℃来实现碳化。所有开口在2天后关闭，以便不允许空气进入窑以防止活性炭原炭化料着火。冷却一天以将温度降低至100℃。将炭化料从窑底部的开口中取出并洗涤，干燥并粉碎，并进一步进行化学活化，两种活性炭分别用硝酸和磷酸活化获得四种不同属性的活性炭。并用蒸馏水洗涤活性炭以除去过量的酸，并在150℃下干燥12小时，获得的粉末状活性炭具有40-50μm筛目的粒度。
图1：制备活性炭的窑。
间歇法研究活性炭对铅的吸附
为了理解活性炭对铅的吸附行为，已经使用间歇吸附实验研究了各种实验参数。通过改变铅浓度来研究初始浓度的影响。通过改变搅拌时间，在固定的初始铅浓度和活性炭剂量下，研究接触时间的影响，以及研究pH范围为2至5.5。通过计算的方法得出活性炭等于铅去除的百分比和吸附铅的量。
图2：随着初始浓度的增加，活性炭对铅去除百分比的变化。
图3：接触时间对微量元素去除率的影响。
图4：pH对活性炭去除百分比的影响。
通过间歇法研究了铅在活性炭上的吸附研究，其中初始浓度和pH的影响是考虑确定活性炭样品吸附效率的参数。随着接触时间和pH的增加，铅去除百分比的结果增加。相反，随着标准铅溶液的初始浓度的增加，去除百分比降低。该研究的结果表明，所制造的两种活性炭都是效果非常好的微量元素吸附剂，如预期的那样。
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