活性炭對(duì)天然水體中低濃度有機(jī)污染物的吸附特性以及目標(biāo)有機(jī)物與NOM的競(jìng)爭(zhēng)吸附研究.pdf

1、本論文從活性炭對(duì)低濃度有機(jī)污染物的吸附著手，選擇五種具有性質(zhì)差異的活性炭作為吸附劑，五種有機(jī)物作為目標(biāo)污染物，分別研究了在天然水體條件下五種活性炭對(duì)目標(biāo)有機(jī)污染物的吸附平衡和吸附動(dòng)力學(xué)特性；通過(guò)高效液相體積排阻色譜法(HPSEC)分析了NOM在活性炭上的吸附性質(zhì)，考察了活性炭的物理、化學(xué)性質(zhì)與其對(duì)天然水體中有機(jī)污染物吸附性能問(wèn)的適配關(guān)系：同時(shí)研究了目標(biāo)有機(jī)污染物與NOM問(wèn)的競(jìng)爭(zhēng)吸附，從NOM物理分級(jí)和化學(xué)分級(jí)的角度探究了NOM與目標(biāo)有機(jī)

2、污染物的競(jìng)爭(zhēng)吸附機(jī)理。最后，從活性炭吸附應(yīng)急技術(shù)實(shí)例研究的角度出發(fā)，通過(guò)靜態(tài)試驗(yàn)建立了有機(jī)物初始濃度、活性炭投加量和吸附時(shí)間等與污染物吸附去除率的關(guān)系：在水廠實(shí)際允許的活性炭吸附接觸時(shí)間與投加量條件下，研究了活性炭對(duì)各污染物不同初始濃度水平下的去除效率。研究結(jié)果表明：
　　 (1)天然水體條件下5種PAC對(duì)MP和TCE的吸附符合Langmuir模型和Freundlich模型，相對(duì)而言更符合Langmuir模型，吸附過(guò)程均為優(yōu)先吸

3、附。MP比TCE更易于被PAC吸附。偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和HSDM模型都可以很好地對(duì)天然水體中MP和TCE在PAC上的吸附動(dòng)力學(xué)進(jìn)行擬臺(tái)，且HSDM模型能夠通過(guò)對(duì)某一個(gè)投炭量時(shí)的吸附動(dòng)力學(xué)擬合，有效地預(yù)測(cè)不同投炭量時(shí)的吸附動(dòng)力學(xué)。
　　 (2) PAC的物理性質(zhì)是影響其吸附有機(jī)污染物的主要因素。其中，PAC的微孔比表面積是影響其吸附soc類小分子、弱極性有機(jī)污染物的主要因素，塒吸附起決定性作用。PAC對(duì)分子量小于500的小分子NOM

4、的吸附主要受PAC的微孔比表面積的影響，而對(duì)分子量在500～3000的大分子NOM的吸附受中孔比表面積和中孔孔徑分靠的共同影響，孔徑大于3 nm的中孔的比表面積決定了PAC對(duì)此分子量范圍的大分子NOM的吸附能力。
　　 (3) PAC在純水中吸附MP和在天然水體中同時(shí)吸附MP和NOM時(shí)，由于NOM沒(méi)有發(fā)生孔隙阻塞，得到的Ds相差不大。在天然水體中發(fā)生同時(shí)吸附時(shí)，MP在兩種PAC上的Ds都不隨PAC投加量的改變而改變，且PAC投加

5、量的改變只會(huì)引起去除率的改變。在天然水體中發(fā)生負(fù)載吸附時(shí)，負(fù)載吸附所得Ds比相同投炭量下同時(shí)吸附時(shí)所得Ds要小，且負(fù)載吸附時(shí)所得Ds隨著投炭量的減小而減小。
　　 兩種天然水體相比，相同的NOM表面濃度下，JC炭在磨盤山水庫(kù)水中得到的Ds顯著小于在密云水庫(kù)水中得到的Ds。
　　 (4)活性炭對(duì)阿特拉津和氯乙烯類有機(jī)物的去除效果并不明顯，當(dāng)水體中阿特拉津和氯乙烯類有機(jī)物濃度超標(biāo)時(shí)，小應(yīng)只采取活性炭吸附工藝以達(dá)到去除有機(jī)物的