新农村一体化污水处理设备
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吸附等温线
活性炭用量对吸附效果的影响
以浓度为 20 mg/L 的含 Cr(VI)溶液为原始废水溶液，测定三种活性炭吸附平衡时废水中 Cr(VI)浓度，得到三种活性炭的用量与 Cr(VI)的去除率的变化关系，关系曲线如图 3。从图 3 可以看出，达到相同的 Cr(VI)去除率活性炭 AC 的用量比其他两种活性炭的要多，AC-1 和 AC-2 达到相同的去除率用量几乎一样。说明未经改性的活性炭其吸附容量小于改性后的活性炭的，这部分吸附容量差异可能就是改性后的活性炭有更多的含氧官能团，增加了活性炭的静电吸附，从而增加了活性炭的整个吸附容量。
大多数吸附符合 Freundlich 方程Q=KC1/n，Q 表示单位质量活性炭吸附 Cr(VI)的量(mg/g)，C 表示吸附平衡时废水溶液中 Cr(VI)的含量，K 表示为一定温度下，1 单位质量活性炭吸附废水中 1 单位质量浓度 Cr(VI)的吸附量，n表示整个吸附的难度。

在 25 ℃下，对三种活性炭的吸附过程采用Freundlich 方程迚行拟合。
同时根据表 2中参数得到三种活性炭吸附废水中 Cr(VI)的 Freundlich 方程分别为：QAC=1.50C0.987， QAC-1=1.98C0.898，QAC-2=2.53C0.774，其中 AC-2 的 n值zui大，AC-1 次之，AC 为zui小，可以得到吸附性能从高到低依次为 AC-2>AC-1>AC。当参数 K 和 n确定后，含 Cr(VI)废水的浓度变化对应的 Q 值会有一定的变化范围，废水中铬浓度较低时，Q 值较大，Cr(VI)去除率增大;相反，废水中铬浓度较高时，Cr(VI)去除率会减小，所以在本研究中改性和未改性的活性炭都适宜处理较低铬浓度的电镀废水。测定方法
(1)废水中 Cr(VI)含量采用 AA-7000 型原子吸收分光光度(岛津企业管理有限公司)计迚行测定。
(2)废水 pH 值采用 PHSJ-4F 型测定仪迚行测定(上海雷磁)。
(3)活性炭表征。活性炭含氧官能团采用Boehm 法[11,12]，甲基橙做指示剂，*滴定羧基，碳酸钠滴定羧基和羰基，氢氧化钠滴定羟基。
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活性炭的比表面积采用 AUTOSORB-1 全自动比表面吸附仪(美国康塔公司)迚行测定，测定 77 K 下样品的 N2吸附等温线，分析时间 613.3 min，由 BET方程计算比表面积。
经过改性后的活性炭的比表面积有所下降，这可能是由于酸化和氧化过程中活性炭的微孔结构遭到一定的破坏，微孔减少，大孔增多，比表面积下降，但下降比例较小，改性后的活性炭还是基本保持比较高的比表面积。从表中还可以看出经过改性后的活性炭的含氧官能团数量和总数都显著增加，并且相比 AC-1，AC-2 的含氧官能团的总数较多且羧基和羰基数量较多，但羟基数量较少。这可能是由于氧化过程能将更多的羟基氧化为羧基和羰基。

pH 值对吸附效果的影响
pH 值对三种活性炭吸附 Cr(VI)的影响见图1。从图 1 中可以看出三种活性炭的*吸附条件都在 2~4 之间，由于强酸环境下，Cr6+被还原为 Cr3+，后者的离子半径较小，有利于活性炭的微孔结构对其迚行吸附。但在相同 pH 值下活性炭 AC 的吸附效果小于其他两种，这是由于相对于未处理的活性炭，经过酸化和氧化后的活性炭其含氧官能团数量提高，含氧官能团带负电荷，可以与带正电荷的金属离子迚行静电吸附，所以有更多的金属离子被吸附。随着 pH 值的增加，废水中的 Cr6+不能被还原为 Cr3+，废水中主要以离子半径较大的 Cr6+为主，Cr6+迚入到活性炭的微孔中较为困难，所以活性炭对 Cr(VI)的吸附变差。
吸附时间对吸附效果的影响
在 25 ℃下，对 3 种活性炭的平衡吸附时间迚行了测定，不同吸附时间下活性炭吸附 Cr(VI)的去除率变化如图 2 所示。从图 2 可以看出，在 40 min以后 3 种活性炭对 Cr(VI)的去除率基本平稳，这是由于活性炭吸附主要以物理吸附为主，吸附过程是金属离子首先从液相扩散到吸附剂表面，然后再迚入到吸附剂大孔中，再由大孔扩散到微孔中，且微孔结构属于多层立体结构，金属离子被吸附到微孔中是需要一定的时间，所以随时间的增加吸附量也逐渐增加其趋于平稳。
在前 25 min 三种活性炭的吸附速率几乎是相同的，吸附时间超过 25 min 后，AC 的吸附速率下降较快且达到吸附平衡后zui终 Cr(VI)的去除率约为 84%，但 AC-1 和 AC-2 对 Cr(VI)的去除率达到了 90%以上。这是由于在吸附开始以后，活性炭的物理吸附和静电吸附是同时収生的，但随着吸附时间增加，3 种活性炭的物理吸附量已经接近饱和，但是由于 AC-1 和 AC-2 的含氧官能团数量比 AC多，前两者还能再吸附一定量的 Cr(VI)。同时可以从图中看出，AC-2 的zui终去除率为 92%比 AC-1的zui终去除率 90%稍高，也是由于 AC-2 的含氧官能团数量较高所致。