吸附法作為處理廢水中氨氮的重要手段,在實(shí)際生活中得到了廣泛的應(yīng)用。活性炭是目前生產(chǎn)生活中應(yīng)用范圍最廣的吸附材料之一。本實(shí)驗(yàn)主要研究活性炭投加量對(duì)氨氮去除率的影響。
水樣的配置
本文中所使用的水樣均為實(shí)驗(yàn)室自配水樣。用移液管移取50mL氨氮標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于1000mL容量瓶中,加水稀釋至標(biāo)線,配成氨氮濃度為50mg/L模擬氨氮廢水。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果
依次準(zhǔn)確稱取2g、4g、6g、8g、10g經(jīng)過(guò)150℃干燥后的活性炭,分別加入5個(gè)250mL錐形瓶中,同時(shí)取20mL配置好的水樣,在室溫293K(20℃)的條件下,恒溫震蕩反應(yīng)1h,靜置10min后取上清液,使用化學(xué)分析濾紙進(jìn)行過(guò)濾,過(guò)濾后分別測(cè)定氨氮含量。結(jié)果見下圖:
實(shí)驗(yàn)中所使用的水樣初始氨氮濃度為50mg/L,實(shí)驗(yàn)中隨著活性炭投加量從2g增加到10g,氨氮去除率從19.87%增加至76.93%;單位吸附量則是投加量為2g時(shí)候最好,為4.97mg/g。由此結(jié)果可以得到,氨氮的去除率隨著投加量的增大而增大,但是單位吸附量隨著投加量的增加,先呈現(xiàn)上升趨勢(shì)然后逐漸下降。這是由于當(dāng)活性炭投加較少時(shí),活性炭相對(duì)于水樣中的氨氮來(lái)說(shuō)是不足的,所有活性炭顆粒均達(dá)到吸附飽和狀態(tài)且氨氮仍有大量未能吸附去除;當(dāng)活性炭投加量增加時(shí),氨氮的去除率隨之升高,但當(dāng)其投加量相對(duì)于氨氮是過(guò)量的時(shí)候,活性炭就難以得到充分利用,從而產(chǎn)生仍具有一定吸附能力的活性炭。因此,根據(jù)活性炭單位質(zhì)量吸附氨氮的量來(lái)確定活性炭的最佳投加量。
由此實(shí)驗(yàn)得出:活性炭的最佳投加量為2g/50mL,能夠使活性炭得到充分利用?;钚蕴客都恿繉?duì)吸附效果的影響,其表現(xiàn)為氨氮去除率與投加量呈正比關(guān)系。通過(guò)研究活性炭對(duì)氨氮的單位吸附量,確定活性炭的最佳投加量為2g/50mL(濃度為50mg/L),此條件下,活性炭的吸附特性得以充分發(fā)揮,且能取得較好的吸附效果。