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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
炭质吸附剂吸附煤热解废水中有机物机理研究
  • 作者

    陆国梁王璐平曹松李广宇

  • 单位

    宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室

  • 摘要
    低阶煤分质梯级利用是煤化工发展的重要方向,是实现煤炭清洁高效转化的重要途径。但低阶煤热解过程中反应温度较低,会伴随焦油和酚等产生,通常油水分离过程不能将其完全分离,因此部分有害物质被带入水中,增大废水处理难度。吸附法是处理煤热解废水中最简单最直接的方法,处理效果稳定。以此废水为研究对象,采取吸附法,选用商用活性炭、褐煤粉焦、烟煤粉焦、不定形活性焦4种吸附剂,探究炭质吸附剂处理废水的可行性。炭质吸附剂具有相似的表面元素组成和碳元素的结合形式,但比表面积、平均孔径等参数差异性明显。通过序批式试验,证明在一定范围内,吸附剂投加量越大、吸附时间越长、pH越小水样中COD去除效果越好。4种炭质吸附剂对苯和苯的衍生物有较好的吸附作用,去除率均在78%以上,对含氮杂环化合物吸附作用略差,最高仅在47%左右。商用活性炭和褐煤粉焦去除长链烃类的效果远高于不定形活性焦。从理论上分析了吸附剂对有机物的吸附动力学与热力学过程,发现4种吸附剂对污染物的吸附动力学行为均可用准二级动力学模型描述,且吸附速率由颗粒内扩散过程和液膜扩散过程共同控制。Langmuir等温吸附模型可更好地描述有机物在吸附剂上的吸附行为,吸附过程以单分子层吸附为主,该过程是自发、放热、熵减的过程,且以物理吸附为主。
  • 关键词

    煤热解废水炭质吸附剂吸附模型热力学动力学

  • 基金项目(Foundation)
    宁夏回族自治区重点研发计划资助项目(2022BFE03002);
  • 文章目录
    0 引 言
    1 试 验
    1.1 试验材料
    1.2 材料表征方法
    1.3 含油废水静态吸附试验
    1.4 吸附性能试验
    1.5 吸附机理
    2 结果和讨论
    2.1 吸附剂特性
    2.2 废水处理前的吸附试验
    2.3 废水生物处理后吸附试验
    2.4 吸附机理
    2.4.1 准二级动力学模型
    2.4.2 颗粒内扩散模型
    3 结 论
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