煤基Fe/AC去除廢水中苯胺和吡啶的吸附行為和模型優化

作者：李秉正,吳慧媛,田晉平,楊穎超,鮑宇鋼,秦麗娜,王莉霄,劉達

摘要：通過浸漬法制備煤基活性炭Fe系吸附劑(Fe/AC),并采用掃描電鏡、N2吸附、元素分析和Boehm滴定法表征其結構及表面官能團。以批處理方式調變吸附條件(時間、初始質量濃度和溫度)研究吸附劑對苯胺和吡啶的吸附行為,并分別采用Langmuir,Freundlich和Temkin模型擬合實驗數據,同時用準一級、準二級和Elovich動力學方程分析吸附動力學行為,研究吸附劑吸附苯胺和吡啶的熱力學行為。結果表明:當吸附100 mg/L的苯胺和吡啶時,硝酸鐵處理對吸附劑的吸附量無顯著影響,而當吸附2500 mg/L的苯胺和吡啶時,活性炭(AC),Fe3/AC(載鐵活性炭,鐵負載量為3%)和Fe5/AC(載鐵活性炭,鐵負載量為5%)的苯胺吸附量略有差別,分別為167 mg/g,166 mg/g和164 mg/g,AC,Fe3/AC和Fe5/AC的吡啶吸附量則分別為122 mg/g,102 mg/g和100 mg/g,說明硝酸鐵處理可以降低吸附劑對苯胺和吡啶吸附量(吸附劑對吡啶吸附量降低得更為顯著),這是由酸性含氧官能團的增加和吸附質親水性疊加作用所致;吸附劑的吸附量隨著溫度升高而略下降;負載Fe具有催化氧化苯胺活性;Freundlich模型較好描述了AC和載鐵活性炭(Fe/AC)對苯胺及吡啶吸附過程;準二級方程較好描述了Fe/AC對吡啶和低質量濃度苯胺吸附過程,Evolich動力學方程適用于高質量濃度苯胺吸附;吸附苯胺和吡啶是自發的和放熱的。載鐵活性炭適用于處理低質量濃度苯胺和吡啶廢水。

發文機構：太原科技大學環境與安全學院

關鍵詞：Fe/AC吸附苯胺吡啶模型優化Fe/ACadsorptionanilinepyridinemodelling

分類號： TQ028[化學工程]