活性炭對(duì)棕櫚油加工廢水處理

　　在棕櫚油工業(yè)中，每噸加工過(guò)的油棕新鮮果串中平均產(chǎn)生0.65立方米的棕櫚油廢水。由于棕櫚油工業(yè)的巨大發(fā)展，這會(huì)增加排放到水道中的廢物，未經(jīng)適當(dāng)處理就排放到水道中，會(huì)影響水質(zhì)產(chǎn)生環(huán)境問(wèn)題。本期我們使用椰殼活性炭進(jìn)行批量吸附研究，以降低預(yù)處理棕櫚油廢水的化學(xué)需氧量(COD)、總懸浮固體(TSS)和顏色。

　　新鮮的棕櫚油廠廢水是一種熱(80-90℃)、酸性(pH4-5)的漿液，具有難聞的氣味和高膠體懸浮液。主要由水、油和總固體組成，包括來(lái)自棕櫚果殘?jiān)�碎片的懸浮固體。主要來(lái)自棕櫚油的殺菌、澄清和分離過(guò)程等物理過(guò)程。廢水呈深褐色的原因可能是木質(zhì)纖維素從原始流出物中分解為木質(zhì)素和單寧。還含有各種有機(jī)化合物，如花青素和胡蘿卜素色素等。

　　活性炭的分批吸附研究

　　研究了兩個(gè)變量的影響，活性炭的吸附接觸時(shí)間和棕櫚油廢水初始濃度。在0.5至48小時(shí)的接觸時(shí)間范圍內(nèi)檢查六種不同的棕櫚油廢水初始濃度。使用蒸餾水將棕櫚油廢水稀釋至五種不同比例(50%、60%、70%、80%和90%)。原始濃度表示為100%。將5.0g活性炭添加到含有100mL厭氧處理棕櫚油廢水(自然pH值為8)的每個(gè)燒瓶中，并攪拌(30±1℃下120rpm)。分別使用公式來(lái)確定COD、TSS和平衡時(shí)顏色的去除率和吸附量。

　　活性炭結(jié)構(gòu)表征

　　活性炭的表面形態(tài)如圖1中的SEM圖像所示，表面形態(tài)反映了存在各種大小孔隙的常見(jiàn)活性炭特征。通過(guò)分批吸附研究，活性炭對(duì)棕櫚油廢水中的COD、TSS和顏色的去除率約為70%。活性炭的平衡時(shí)間較短，可能是因?yàn)槭褂玫淖貦坝蛷U水初始濃度較低。

　　圖1：椰殼活性炭(x500)的SEM圖像。

　　廢水初始濃度和接觸時(shí)間對(duì)吸附平衡的影響

　　在不同溫度下，棕櫚油廢水濃度如圖2所示。所有初始濃度下的COD、TSS和顏色均顯示出隨接觸時(shí)間增加的吸附吸收。在早期，吸收迅速增加，表明有大量活性位點(diǎn)可用。然后，在達(dá)到平衡時(shí)，它最終顯示出飽和曲線，這可能是由于吸附劑表面的單層污染物覆蓋。在所研究的操作條件下，吸附吸收或活性炭吸附的污染物量在30小時(shí)的平衡時(shí)間(圖2)達(dá)到最大值。當(dāng)廢水濃度從50%增加到100%時(shí)，顏色也會(huì)發(fā)生變化。然而，隨著廢水濃度的增加，COD、TSS和色度去除率降低。這一現(xiàn)象表明，除了由于活性炭吸附大量污染物的能力有限外，由于活性炭上用于處理濃縮棕櫚油廢水的活性位點(diǎn)堵塞，污染物的吸附量減少。

　　圖2：在不同棕櫚油廢水的濃度下，接觸時(shí)間對(duì)：COD、TSS和顏色的吸附吸收的情況。

　　吸附等溫線

　　吸附等溫線表示在達(dá)到平衡時(shí)，在特定溫度下，固體和溶液相之間的流出物分布。等溫線數(shù)據(jù)可以根據(jù)Langmuir、Freundlich、Temkin和DR等溫線模型通過(guò)經(jīng)驗(yàn)或理論方程進(jìn)行關(guān)聯(lián)�；钚蕴刻匦裕�如吸附容量和表面性質(zhì)，可通過(guò)從每個(gè)等溫線模型獲得的常數(shù)值得知。

　　活性炭對(duì)棕櫚油加工廢水處理的調(diào)查表明，活性炭是一種很適用的吸附劑，可在50%至100%棕櫚油廢水濃度范圍內(nèi)減少?gòu)U水中的COD、TSS和顏色，COD、TSS和棕櫚油廠廢水的平均去除百分比為70%。48小時(shí)后上色。BET表面積測(cè)試中，表明活性炭是多孔的，孔很發(fā)達(dá)�；钚蕴康腟EM圖像證實(shí)了這一點(diǎn)。在活性炭上去除COD、TSS和顏色的吸附量也能達(dá)到令人滿意的程度，表明這次的活性炭材料是很合適棕櫚油廢水處理的。

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