活性炭國家專精特新“小巨人”企業活性炭產學研合作

　　活性炭對棕櫚油加工廢水處理

　　在棕櫚油工業中，每噸加工過的油棕新鮮果串中平均產生0.65立方米的棕櫚油廢水。由于棕櫚油工業的巨大發展，這會增加排放到水道中的廢物，未經適當處理就排放到水道中，會影響水質產生環境問題。本期我們使用椰殼活性炭進行批量吸附研究，以降低預處理棕櫚油廢水的化學需氧量(COD)、總懸浮固體(TSS)和顏色。

　　新鮮的棕櫚油廠廢水是一種熱(80-90℃)、酸性(pH4-5)的漿液，具有難聞的氣味和高膠體懸浮液。主要由水、油和總固體組成，包括來自棕櫚果殘渣碎片的懸浮固體。主要來自棕櫚油的殺菌、澄清和分離過程等物理過程。廢水呈深褐色的原因可能是木質纖維素從原始流出物中分解為木質素和單寧。還含有各種有機化合物，如花青素和胡蘿卜素色素等。

　　活性炭的分批吸附研究

　　研究了兩個變量的影響，活性炭的吸附接觸時間和棕櫚油廢水初始濃度。在0.5至48小時的接觸時間范圍內檢查六種不同的棕櫚油廢水初始濃度。使用蒸餾水將棕櫚油廢水稀釋至五種不同比例(50%、60%、70%、80%和90%)。原始濃度表示為100%。將5.0g活性炭添加到含有100mL厭氧處理棕櫚油廢水(自然pH值為8)的每個燒瓶中，并攪拌(30±1℃下120rpm)。分別使用公式來確定COD、TSS和平衡時顏色的去除率和吸附量。

　　活性炭結構表征

　　活性炭的表面形態如圖1中的SEM圖像所示，表面形態反映了存在各種大小孔隙的常見活性炭特征。通過分批吸附研究，活性炭對棕櫚油廢水中的COD、TSS和顏色的去除率約為70%�；钚蕴康钠胶鈺r間較短，可能是因為使用的棕櫚油廢水初始濃度較低。

　　圖1：椰殼活性炭(x500)的SEM圖像。

　　廢水初始濃度和接觸時間對吸附平衡的影響

　　在不同溫度下，棕櫚油廢水濃度如圖2所示。所有初始濃度下的COD、TSS和顏色均顯示出隨接觸時間增加的吸附吸收。在早期，吸收迅速增加，表明有大量活性位點可用。然后，在達到平衡時，它最終顯示出飽和曲線，這可能是由于吸附劑表面的單層污染物覆蓋。在所研究的操作條件下，吸附吸收或活性炭吸附的污染物量在30小時的平衡時間(圖2)達到最大值。當廢水濃度從50%增加到100%時，顏色也會發生變化。然而，隨著廢水濃度的增加，COD、TSS和色度去除率降低。這一現象表明，除了由于活性炭吸附大量污染物的能力有限外，由于活性炭上用于處理濃縮棕櫚油廢水的活性位點堵塞，污染物的吸附量減少。

　　圖2：在不同棕櫚油廢水的濃度下，接觸時間對：COD、TSS和顏色的吸附吸收的情況。

　　吸附等溫線

　　吸附等溫線表示在達到平衡時，在特定溫度下，固體和溶液相之間的流出物分布。等溫線數據可以根據Langmuir、Freundlich、Temkin和DR等溫線模型通過經驗或理論方程進行關聯。活性炭特性，如吸附容量和表面性質，可通過從每個等溫線模型獲得的常數值得知。

　　活性炭對棕櫚油加工廢水處理的調查表明，活性炭是一種很適用的吸附劑，可在50%至100%棕櫚油廢水濃度范圍內減少廢水中的COD、TSS和顏色，COD、TSS和棕櫚油廠廢水的平均去除百分比為70%。48小時后上色。BET表面積測試中，表明活性炭是多孔的，孔很發達�；钚蕴康腟EM圖像證實了這一點。在活性炭上去除COD、TSS和顏色的吸附量也能達到令人滿意的程度，表明這次的活性炭材料是很合適棕櫚油廢水處理的。

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