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活性炭对甘蔗废水处理中的应用

2019-06-10 浦士达环保

       活性炭对甘蔗废水的处理,甘蔗是生产糖的主要原料,生产一吨糖所压碎的甘蔗会产生约1,000升的废水。如果不经处理排放,甘蔗废水会对水生和陆地生态系统造成污染问题。另一方面,活性炭由于有吸附大量物质的能力而在工业过程中广泛用作吸附剂。本次我们将活性炭固定在藻酸钙珠中,从而促进其使用,再生和储存。在这次的实验中,我们在不同的处理时间内使用不同的液/固比和pH环境下时间将活性炭与甘蔗废水混合。通过420,520和620nm处吸光度的降低来评估废水中颜色的减少量,来证实活性炭的对甘蔗废水的处理效果。
       材料准备:甘蔗废水由制糖厂提供,将活性炭(20g/L)与海藻钠(40g/L)混合。然后将混合物从1.5mL移液管逐滴加入到钙溶液中。期间使用氯化物,用作交联溶液。在250-mL锥形瓶中进行吸附实验。实验完成后使用双光束分光光度计评估来自甘蔗废水的颜色去除。在分析之前,将样品通过0.45μm孔径的膜过滤。测量以下变量:420nm处吸光度的降低值(y1),520nm处吸光度的降低值(y2),减少620nm处的吸光度值(y3),并且,作为620,520和420nm处的吸光度之和测量的颜色强度(y4)降低。在这些波长下,可以计算出活性炭对甘蔗废水中颜色的处理程度。
       活性炭处理甘蔗废水的数据
       在以前的实验中,观察到固定在藻酸盐珠中的活性炭可用于处理酿酒工业废水。因此,测试这种吸附剂是否可以用于处理其他废水(例如来自甘蔗废水,具有更高量的颜色化合物)是很有必要的。甘蔗废水的染料化合物由来自糖和蛋白质之间反应的棕色物质组成。此外,pH值是吸附金属废水具有影响力的变量之一。在这本次实验中,分析了活性炭吸附剂的量,pH值和处理时间对甘蔗废水中有色化合物的消除的影响。



       图1:十五次实验的数据。
       图1示出了一组测定的实验条件(表示为编码变量)和因变量所获得的实验数据y1-y4,以及有关废水的颜色化合物的参数,与活性炭处理前的参数。



       图2:活性炭与甘蔗废水的比率(x1)和pH值(X2),在固定处理时间为2小时。
       在图2中可以观察到,在较低的液/固比和较高的pH下,在测试的范围内,420nm处的吸光度可以降低约90%,而在520nm和620nm处,该吸光度可以降低约91%并且分别为92%。此外,可以注意到颜色指数(y4)从8.27降低到0.77。当样品的吸光度高于1.2时,将它们稀释并考虑稀释因子以计算CI和吸光度降低的百分比。这些数据使用不同的废水(来自甘蔗的废水)来验证,此外还评估了pH对吸附过程的影响。在统计数据处理后,观察到较高的pH值改善了废水中有色化合物的消除。



       活性炭可用于处理来自不同食品工业的废水。对于甘蔗废水的处理,在6.5至7的pH下处理2小时后,使用液体/吸附剂比率0.5/1,可获得结果。因此,使用活性炭可以去除高达90%的来自甘蔗废水的有色化合物。
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