改性煤气化细渣精选炭吸附废水中苯酚性能研究

煤气化细渣是一种产量大且含碳量高的固体废弃物,用煤气化细渣中残炭制备的多孔吸附剂处理废水中的苯酚可达到以废治废的目的。通过氨水浸渍和微波辐照相结合的手段对精选炭进行改性以增强其对苯酚的吸附能力,采用Box-Behnken响应曲面法设计改性实验,选定浸渍时间、氨水质量分数和用量、精选炭投放量、微波辐照时间及功率等作为设计变量,以苯酚去除率为响应值,通过方差分析和响应面分析,研究了模型的可靠性及各变量之间的交互影响关系。结果表明:经过响应面模型预测及验证后得到了氨水浸渍和微波辐照改性的最佳工艺条件为氨水质量分数25%、浸渍时间660 min、氨水用量153 mL、微波辐照时间6 min、辐照功率550 W、氨水浸渍的精选炭投放量2.9 g,在此条件下得到的改性精选炭苯酚去除率达92.31%,实验值与预测值基本一致;对改性精选炭进行分析表征及吸附评价发现,改性后的精选炭酸性官能团(羧基、内酯基、羟基)含量和平均孔径分别下降了84%和47%,碱性官能团、总孔体积和比表面积分别提高了86%,43%和108%。