丁康乐，谢良成，邹梅，韩超，余珍珍，吴义

1.长江大学化学与环境工程学院，湖北 荆州 434023 2.海洋石油工程(青岛)有限公司 ，山东 青岛 266520

苯酚是化工废水中常见的一种弱电离的芳香族有机污染物，因其对水生生物的急毒性[1]、致癌性、致突变性、致畸性[2，3]以及难降解性等特点而在工业废水处理领域臭名昭著[4]。如果将未经处理或者未达标的含酚废水排放到水体中，将会对公众健康与水生生态系统造成严重威胁。在我国，生态环境部(MEE)已经制定了城市污水处理厂废水中苯酚的排放标准(苯酚质量浓度<0.3mg/L)[5]。一般在回用或排放前，必须对含酚废水进行有效处理[3]。含酚废水处理领域有各种净水技术，典型的如吸附[6-8]、氧化[9-11]、萃取[12, 13]、膜分离[14, 15]、光催化降解[16, 17]、生物处理[18]和电渗析[19]等。上述技术中，吸附法在大容量工业废水中去除低浓度有机污染物方面具有工艺简单、效果明显以及成本低廉等突出优势[20, 21]。应当指出，在20世纪活性炭一直被证明是从工业废水中去除苯酚及其衍生物的有效方法[22, 23]。然而，活性炭的缺点较为突出，比如需要昂贵的再生系统、再生过程中活性炭易破碎产生碳微粒以及较高的初始制造成本[6, 7]。此外，活性炭生产一般都涉及高能耗、高CO2排放过程，难以满足绿色经济发展的需要。因此，国际上许多研究者开始寻找低成本吸附剂以代替活性炭来脱除废水中的苯酚。水热炭化技术(hydrothermal carbonization，以下简称HTC)，也称为湿法焙烧，是一种将有机原料转化为富含碳的固体产物的热化学过程[24]。HTC可在温度为180～250℃、自生压力为2～6MPa[25-31]的含水封闭系统中加热5～240min后，将生物质转化为高含碳固体产品。目前普遍认为HTC是一种成本效益高的生产水热炭的技术，能够在不预先干燥的情况下将湿生物质转化为水热炭，生产条件比活性炭更温和[32, 33]。文冠果(Xanthoceras sorbifolium Bunge)为无患子科文冠果属落叶灌木，其种子含油率高，在生物柴油生产与精细化工研发领域均具有极高的经济价值[34]。在我国，长江以北14个省、自治区和直辖市均有文冠果分布[35]，其中山东、甘肃、河南等地都在积极建设文冠果园林基地及生物柴油加工厂。值得注意的是，文冠果果壳和制备油脂后的加工剩余物一直以来并没有得到充分开发利用。笔者以文冠果加工剩余物为原料，利用水热炭化技术制备了文冠果基水热炭，以苯酚作为模型酚类污染物探究其吸附性能，以期为文冠果的开发利用及酚类废水的有效治理提供科学依据。

1 试验部分

1.1 试剂与仪器

4-氨基安替比林、苯酚、铁氰化钾、盐酸、氢氧化钠等均为分析纯，由上海阿拉丁生化科技股份有限公司提供。文冠果样品取自宁夏回族自治区固原市隆德县。利用热盐水法提取文冠果油，将剩余文冠果加工剩余物在烘箱中105℃鼓风干燥5h，待样品自然冷却，经高速中药粉碎机(HK-08B)粉碎后过筛(80目)。称取25g干燥文冠果加工剩余物样品(见图1(a))，在不锈钢反应釜中与蒸馏水混合，置于不锈钢反应釜230℃恒温反应8h。达到设定时间后，将反应物取出。抽滤洗涤后，将反应物在烘箱中105℃恒温烘干5h。研磨过筛(80目)，制备得到文冠果生物基水热炭吸附剂(见图1 (b))。采用Nicolet6700型傅里叶红外光谱仪(美国赛默飞世尔科技公司)和PANalytical型X射线衍射仪(荷兰帕纳科公司)对吸附剂的组成进行分析。利用132F型氮吸附比表面积及孔径测定仪(北京精微高博公司)分析测定吸附剂比表面积、孔径、孔容。……