活性炭吸附處理啤酒廢水，活性炭是一種常見的吸附劑，它可以由很多不同類型的材料制成。最近我們發(fā)現(xiàn)一種可生物降解的廉價(jià)天然資源，可以被作為活性炭的前體材料。用這種材料制成的活性炭能夠從初始凝結(jié)的啤酒廢水中去除懸浮物和溶液顆粒雜物。關(guān)鍵的參數(shù)如接觸時(shí)間，活性炭吸附劑劑量，pH值和溫度的影響使用間歇模式進(jìn)行研究。熱行為研究使用熱重分析和差示掃描量熱分析進(jìn)行評(píng)估。那下面我們來開始研究吧。

　　釀造是一項(xiàng)耗費(fèi)大量水資源的活動(dòng)，產(chǎn)生的污染物除了釀造使用的各種化學(xué)品。而且在啤酒廢水排入到下水道對(duì)含水層的污染。這些有機(jī)/無機(jī)富集BRE在水中濃度的增加對(duì)植物和動(dòng)物造成嚴(yán)重的健康危害，從而阻礙了生態(tài)系統(tǒng)的功能。這種情況是一些水再生系統(tǒng)中遇到的典型情況，那里的大部分水資源不能在沒有處理形式的情況下使用，因?yàn)槲鬯�排放量很少考慮環(huán)境控制。

　　大啤酒生產(chǎn)的BRE含有大量的SDP。通常情況下，BRE的有機(jī)物含量由糖，可溶性淀粉，乙醇，揮發(fā)性脂肪酸和主要是谷物，酵母和干物質(zhì)的固體組成3。未經(jīng)處理的BRE定量地含有懸浮固體(100-1500mg / l)，化學(xué)需氧量(300-800mg / l)，氮?dú)?30-100mg / l)和磷(10-30mg / l)。現(xiàn)在我們新研發(fā)了一種活性炭專門處理啤酒廢水，下面開始測試。

　　材料收集

　　啤酒廠污水從幾家啤酒廠得到啤酒制造廢水用黑色塑料容器來保存，并進(jìn)一步防止在流出物的特性的變化。

　　活性炭原料通過用蒸餾水充分洗滌以除去雜質(zhì)，對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理，并將洗滌的樣品在40℃的空氣循環(huán)烘箱中干燥14小時(shí)。將殼樣品混合，過篩并獲得范圍在2和3mm之間的顆粒并將其儲(chǔ)存在干燥器中用于實(shí)驗(yàn)。將兩份已知重量的活性炭樣品分別浸入60%的氯化銨和磷酸溶液中24小時(shí)。殼樣品的碳化在馬弗爐中在600℃下進(jìn)行4小時(shí)，用蒸餾水洗滌至pH7，在110℃下干燥8小時(shí)，隨后使用標(biāo)準(zhǔn)篩篩分至所需的直徑。

　　活性炭吸附劑樣品用的理化和儀器表紅外分析以測定活性炭中存在的官能團(tuán)。通過熱重分析和差示掃描量熱分析，分別使用TGA-Q50和DSC-Q200模型來評(píng)估活性炭的熱行為。用掃描電鏡模型FEI-QUANTA 200通過掃描電子顯微鏡(SEM)觀察活性炭的表面形貌。使用標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行生物吸附劑的物理化學(xué)和儀器表征。

　　吸附實(shí)驗(yàn)

　　根據(jù)在錐形瓶中進(jìn)行批次吸附實(shí)驗(yàn)。在典型的實(shí)驗(yàn)中，將20ml流出物樣品與10-50g / l范圍內(nèi)的適量的活性炭吸附劑，然后在20℃下?lián)u動(dòng)5-60分鐘轉(zhuǎn)/秒。吸附測量的溫度范圍在20至30℃之間，并根據(jù)需要適當(dāng)?shù)貞?yīng)用適當(dāng)?shù)闹�。然后使用Whatman no 42濾紙?jiān)诼�速流�?dòng)下在玻璃漏斗中過濾樣品，所述濾紙具有良好的孔隙率和2.5微米的顆粒保留。過濾后的液體相對(duì)于顆粒(SDP)含量進(jìn)行分析。

　　圖、2接觸時(shí)間和活性炭劑量的變化對(duì)從BRE(BRE體積= 20ml，C 0 = 161.92mg / l，初始BRE pH，原始溫度= 25℃)去除SDP%的影響。

　　圖、3接觸時(shí)間和不同活性炭劑量對(duì)從BRE(BRE體積= 20ml，C 0  = 161.92mg / l，初始BRE pH，原始溫度= 25℃)中去除SDP%的影響。

　　接觸時(shí)間和活性炭用量對(duì)BRE吸附去除SDP的影響

　　用于吸附除去SDP的相對(duì)于時(shí)間和吸附劑劑量的結(jié)果示于圖2,3在10-50克/升的范圍內(nèi)。圖 5和6表明，SDP去除與在吸附劑用量增加而增加。從圖中可以看出，對(duì)于活性炭1(圖2)和活性炭2(圖 3)，平衡時(shí)間為30分鐘后，顆粒截留迅速增加并趨于恒定 。從圖 5中，活性炭1在10g / l時(shí)的去除百分?jǐn)?shù)分別為5和30-60分鐘時(shí)的60.5978和69.8369%。對(duì)于活性炭1(圖 2)，分別以50g / l，63.3152和74.1168%記錄5分鐘和(30-60)分鐘。在圖3(活性炭2)中描繪了類似的趨勢， 其中在10g / l劑量下分別在5分鐘和(30-60分鐘)達(dá)到52.4456和66.1005%。對(duì)于50g / l 活性炭2劑量，分別在2和(30-60)分鐘時(shí)達(dá)到55.095和67.527%的去除率。結(jié)果表明，活性炭1在本實(shí)驗(yàn)條件下表現(xiàn)優(yōu)于活性炭2。

　　新研究的活性炭能夠從啤酒廢水(BRE)中吸附SDP。使用活性炭從BRE中去除SDP是接觸時(shí)間，生物吸附劑劑量，溫度和pH的函數(shù)。吸附容量隨著溫度的升高而增加。在pH 6.95，50g / l劑量和30℃下達(dá)到最佳的SDP清除。在所考慮的等溫線模型中，平衡數(shù)據(jù)在所研究的實(shí)驗(yàn)條件下最好地?cái)M合了Langmuir模型。動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)與偽二階方程非常一致。計(jì)算得到的熱力學(xué)參數(shù)表明，對(duì)于2種活性炭，相關(guān)的吸附體系都是有利的，吸熱的和自發(fā)的。

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