載鈦活性炭對(duì)水中Cr（Ⅵ）的電吸附處理技術(shù)與設(shè)備研究.pdf

1、本論文針對(duì)普通活性炭在吸附處理含鉻廢水時(shí)存在著運(yùn)行費(fèi)用高、再生周期短等缺點(diǎn)，以提高吸附劑對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附容量和延長其使用壽命為目標(biāo)，優(yōu)化了載鈦活性炭的制備工藝，提出了含鉻廢水的載鈦活性炭電吸附處理技術(shù)。 采用溶膠—凝膠法制備了載鈦活性炭(TiAC)，通過正交試驗(yàn)優(yōu)化了載鈦改性工藝，并對(duì)TiAC進(jìn)行了表征。探討了TiAC對(duì)Cr(Ⅵ)的電吸附過程，研究了影響處理效果的主要因素，得到了電吸附反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)方程，分析了TiAC電

2、吸附Cr(Ⅵ)的機(jī)理。提出了含鉻廢水的處理流程，并初步設(shè)計(jì)了電吸附組件。 載鈦改性使鈦以Ti(Ⅳ)形式與活性炭表面羥基基團(tuán)間形成了Ti-O鍵。當(dāng)TiAC上施加正向電壓時(shí)，其表面剩余正電荷與溶液中Cr2O72-間存在靜電引力。電壓的激勵(lì)使TiO2中的電子由價(jià)帶向?qū)нw移，分子中的電子云由氧向鈦、進(jìn)而向苯核偏移，增強(qiáng)了羥基氫的正電引力，促進(jìn)了TiAC對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附。 與普通活性炭相比，施加+1.2V電壓的TiAC對(duì)C

3、r(Ⅵ)的吸附率提高了23.0％，對(duì)總鉻的去除效果好且脫附效率高。初始濃度為20mg·L-1的重鉻酸鉀溶液經(jīng)TiAC電吸附處理后，Cr(Ⅵ)和總鉻的剩余濃度可分別降低到0.32mg·L-1和0.87mg·L-1。 電壓、pH值、TiAC用量和Cr(Ⅵ)初始濃度都對(duì)TiAC的電吸附行為有重要影響，其中以電壓的影響最為顯著。TiAC對(duì)Cr(Ⅵ)的電吸附過程符合二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程，表觀速率常數(shù)K與TiAC上電壓U符合指數(shù)函數(shù)關(guān)系；其