油茶壳活性炭制备及其对水体铅的吸附工艺优化
2021-01-16刘大宏邓爱华钱雪春汪文曾卓
刘大宏 邓爱华 钱雪春 汪文 曾卓
摘要:以油茶壳为原料,通过高温碳化、磷酸活化法制備油茶壳活性炭。以亚甲基蓝和碘为吸附指标,检测制备的油茶壳活性炭的吸附性能。通过单因素实验设计,考察油茶壳活性炭用量、pH、吸附时间等因素对水体中重金属铅的吸附规律;然后通过正交实验设计优化油茶壳活性炭对水体中重金属铅的最佳吸附工艺参数。结果表明,制备的油茶壳活性炭达到国家一级活性炭标准,控制水体pH为7、吸附温度40 ℃、吸附时间120 min、活性炭用量2.5 g下,油茶壳活性炭对铅离子的吸附量为54.26 mg/L。油茶壳活性炭可用于废水中重金属治理。
关键词:油茶壳;活性炭;水体;铅
中图分类号:TS229 文献标识码:A DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.20210525
基金项目:湖南省重点研发计划项目(2019NK2102);常德市重点研发计划项目(2019N116)。
活性炭广泛应用于医药、化工、环保、冶金和炼油等各个领域,制备原料主要有木材、煤、焦炭、石油焦和果壳等,由于工业的发展和人们生活水平的提高,对活性炭的需求与日俱增[1]。目前市面上的木制活性炭以椰油壳活性炭为主,但椰油壳活性炭的原料只能在热带沿海地区才能获得,原料来源有限,找寻新的木制活性炭原材料是当前的研究热点[2]。截至2020年,湖南省的油茶种植面积已达到1.33×106 hm2,油茶壳中木质素含量达到52%,但常被作为废料处理,不仅浪费资源,还造成环境污染[3]。为此,如何开发利用油茶壳受到研究者的广泛关注。本实验以油茶壳为原材料,以磷酸为活化剂,在马弗炉中进行炭化和活化制备油茶壳活性炭,并通过单因素实验和正交实验设计考察油茶壳活性炭的用量、吸附时间、pH值和温度等参数对溶液中重金属铅的吸附性能,为果壳类活性炭的开发提供理论研究基础。……
