改性活性炭吸附饮用水中三氯硝基甲烷的研究

为提高活性炭对三氯硝基甲烷(TCNM)的去除效率,采用NaOH对颗粒活性炭(GAC)进行改性.分别采用比表面积孔径分布测定仪、扫描电镜、傅里叶红外变换光谱等仪器及Boehm官能团滴定法,对改性前后活性炭的表面理化性质进行表征.并在不同反应条件下,考察活性炭改性前后吸附饮用水中TCNM的效果.结果表明:对于10μg/L的TCNM溶液,吸附剂投加量为0.3g/L时,NaOH-GAC的吸附去除率为87%,是GAC的1.71倍.吸附剂对TCNM的吸附过程大致分为快速阶段、慢速阶段和动态平衡阶段.GAC吸附TCNM溶液的吸附平衡时间为36h,NaOH-GAC吸附TCNM溶液的吸附平衡时间为6h.GAC和NaOH-GAC吸附TCNM的快速吸附阶段均符合一级反应动力学规律.

高锰酸钾改性活性炭的表征及其吸附Cu^(2+)的性能

为提高活性炭对废水中Cu2+的去除效率,用不同浓度的KMnO4溶液,采用静置氧化/冷凝回流法对颗粒活性炭进行改性。采用BET,SEM,FT-IR和XRD等方法对改性活性炭的理化性质进行表征;探讨改性活性炭投加量、pH、吸附时间、温度对吸附Cu2+的影响。研究结果表明:当Cu2+质量浓度为20 mg/L,投加量为5 g/L时,0.01KMnO4-GAC和0.03KMnO4-GAC对Cu2+的吸附去除率分别达到84%和95%,分别是GAC的1.20和1.36倍;吸附剂在5 g/L投加量时,180 min基本达到吸附平衡;3种吸附剂对Cu2+的吸附,随着pH的降低而减少;温度对活性炭吸附Cu2+的影响相对较小。

苏氨酸氯化生成饮用水中消毒副产物三氯丙酮的机制

为了考察饮用水中消毒副产物三氯丙酮（TCAce）的形成过程和影响因素,采用气相色谱-质谱法,以甲基叔丁基醚为萃取剂,1,2-二溴丙烷为内标物,建立了消毒副产物三氯丙酮（TCAce）的测定方法。以L-苏氨酸为前体,考察在不同反应条件下三氯丙酮的生成效果,并探讨了TCAce的形成途径。结果表明：TCAce的生成量在碱性条件下高于中性和酸性条件,在5.5~8.5的p H范围内,随着p H的增大而逐渐提高。在试验条件下,当氯投加量由5.46 ml增加到21.84 ml时,TCAce的生成量随投氯量的增加而增加。当前体物L-苏氨酸投加量由59.6mg·L-1增加到476.4 mg·L-1时,TCAce的生成量随投加量的增大而减小,当反应温度由10℃增加到30℃时,TCAce的生成量随之增加。HCl O氯化L-苏氨酸形成TCAce的过程包含7个步骤,包括取代、氧化、氨基重氮化和还原等复杂的过程。

改性活性炭吸附三氯丙酮的试验研究

采用0.1mol/L的氢氧化钠溶液对颗粒活性炭(GAC)进行浸渍改性,提高GAC对TCAce的吸附去除效果和吸附量提高。分别对GAC和氢氧化钠改性GAC(NaOHGAC)进行表面物理化学性质的表征,结果表明:NaOH-GAC的酸性基团比GAC减少了29.6%,表面非极性增强,提高了对消毒副产物TCAce的吸附性能;此外,NaOH-GAC的比表面积为1013.12 m2/g,比GAC增加了9.47%,从而提高了其吸附TCAce的容量。吸附试验结果表明:对于浓度为20μg/L的TCAce溶液,NaOH-GAC和GAC的最佳投加量分别为0.6 g/L和0.8 g/L,当吸附剂投加量为0.6 g/L时,NaOH-GAC对TCAce的吸附去除率为91.39%,是GAC的1.17倍。吸附剂吸附TCAce的过程主要包括三个阶段:快速、慢速和动态平衡阶段,NaOH-GAC比GAC提早60 min达到吸附平衡,其吸附平衡时间分别为180 min、120 min。NaOH-GAC和GAC对TCAce的吸附效果随着其投加量和温度的增大而逐渐增大;TCAce的吸附去除速率和效果影响随TCAce初始浓度的改变变化不大。GAC和NaOH-GAC对于TCAce的吸附行为用Freundlich模型拟合效果较好,该过程符合准二级动力学方程。

铁还原降解饮用水中三氯丙酮的研究

铁刨花还原去除低浓度三氯丙酮(TCAce)的效果较好,当铁刨花的投加量为120 g/L,TCAce溶液浓度为20μg/L时,去除率为70.59%。铁刨花投加量和温度是铁还原去除TCAce的重要影响因素,铁刨花投加量越大,TCAce的去除率越高。温度越高,TCAce的去除率也越高。当TCAce浓度较低时,TCAce初始浓度的变化对TCAce的去除效果影响不大。铁还原去除TCAce的过程符合一级反应动力学方程。

饮用水中含氮消毒副产物三氯硝基甲烷的形成过程和影响因素

采用气相色谱/质谱法,选择甲基叔丁基醚为萃取剂,1,2-二溴丙烷为内标物,建立了含氮消毒副产物三氯硝基甲烷(TCNM)的测定方法.以甲胺为前体物,考察了饮用水氯化消毒过程中三氯硝基甲烷(TCNM)的生成过程及影响因素.结果表明,pH在碱性条件下TCNM的生成量比中性和酸性条件下高,TCNM的生成量随着pH的增大而逐渐提高.在投氯量2～8mmol·L-1的范围内,TCNM的生成量随着投氯量的增加而提高,当投氯量由8 mmol·L-1增加到12 mmol·L-1时,因自由氯的浓度较高,甲胺还通过其它路径发生反应生成了腈类和醛类,从而使TCNM的生成量降低.在甲胺投加量0.5～4 mmol·L-1的范围内,TCNM的生成量随着甲胺和氯胺的投加量的增加而提高.在10～30℃范围内,温度对甲胺生成TCNM的影响较明显,温度越高,TCNM的生成量越高.甲胺氯化形成TCNM的过程符合亲电反应的机制,HClO和ClO-可以作为亲电试剂进攻甲胺最终形成TCNM.