《含酚废水处理》word版 50页

学位论文论文题目：含酚废水处理硕士生：指导教师：教授工程领域：41n含酚废水处理摘要酚类废水的毒性剧烈，它对于人类和生物组织的危害巨大，皮肤沾染或渗透后、被生物吞咽后，都显示其有较高的毒性，同时，此种物质也对自然届造成较大危害，溶在水中可以严重污染水质。所以如果不能能够生理安全有效地处理掉水中的对氯苯酚，将不可避免地对人们及其他生物构成极大危害。吸附法是本文所要阐述的主要办法，在此方法中对设备的要求简单、操作流程方便、对含氯苯酚的废水能够较好净化，可对大部分污染物质进行有效吸附，回收物的纯度系数较高，而且因为该生产流程对能耗要求不高、活性碳纤维再生容易，所以在工业上得到广泛地应用。若要实现此种方法的工作生产，就要从环境和经济效益两个角度考虑，资源回收与废水处理达标排放是水处理过程中需要探查的两个方面问题。本文中阐述的活性碳纤维做为吸附剂进行操作是一种操作简便的方法，同时可有效回收利用废水中有用资源，这种物理化学方法适用于高低浓度的废水，本实验采用吸附法脱除废水中的氯苯酚，用活性炭纤维作为吸附剂。本文拟对活性炭纤维用于等温吸附平衡进行研究求算模型参数以及PH值对活性炭纤维吸附氯苯酚影响的研究，并且对活性炭纤维固定床等温吸附突破曲线和活性炭纤维的填充床的再生做了较详细的研究。通过此实验为现实工业中该类废水的处理方法提供了理论依据。此方法为改进处理含酚废水技术提供根据，相信会在实际工业生产中有实际价值。41nABSTRACTChlorophenolisastrongtoxicandflammablesubstance,whenabsorbedthroughtheskinorinhaled,afterswallowingitalsostimulatestheorganismtissueserious.Chlorophenolisapollutantsforsource.Hadnoreasonabletreatment,itwouldimperilpeopleandotherbiology.Theassaymethodequipmentissimple,easytooperate,highpurificationrate,adsorptioncapacity,highpurityofrecycledgoods,andeasytorenewandmanyotheradvantages,sowidelyusedinindustry.Startingfromthepointofviewofenvironmentalandeconomicbenefits,bothresourcerecoveryandwastewatertreatmentshouldbeconsideredinwatertreatmenttechnologies.Theadsorptiontechnologyisasimplyphysicalandchemicalmethodforhighandlowconcentrationsofwastewater,whichcouldreclaimusefulresourceforrecyclingwastewater,Theexperimentusestheactivatedcarbonfiberasthesorbenttoadsorbthechlorophenolinwastewater.Thispaperintendstostudythebalanceofactivatedcarbonfibersforisothermadsorptionstudies,tocalculatethemodelparametersandthePHvalueofimpactonactivatedcarbonfiberadsorptionchlorophenol.italsostudyfixedbedregenerationofactivatedcarbonfiberfixedbedadsorptionbreakthroughcurvesofactivatedcarbonfibersdetailedstudy.Thisexperimentprovidesatheoreticalbasisforsuchwastewatertreatmentintherealindustry.Thismethodimprovedthetreatmentofphenolwastewatertechnology,Ibelievetherealvalueintheindustrialproduction.41nn创新点摘要本文主要研究的是通过活性碳纤维实现对含酚废水处理的过程，其创新点如下：1.对于含酚废水的处理过程和方法被作为水处理研究中备受关注的课题。就环境和经济效益两个角度考虑，资源回收与废水处理达标排放是水处理过程中需要探查的两个方面问题。本文中阐述的活性碳纤维做为吸附剂进行操作是一种操作简便的方法，同时可有效回收利用废水中有用资源，这种物理化学方法适用于高低浓度的废水，但若吸附剂再生性能差、价格贵。则很难在实际水处理中普遍应用。活性碳纤维此类物质是一种高效新型的吸附剂，它的优点包括吸附容量大、吸附和解吸速率快、再生条件温和。所以对于此类物质在废水处理的应用研究中逐步加深。2.在文中对活性炭纤维用于等温吸附平衡进行了研究求算模型参数以及PH值对活性炭纤维吸附氯苯酚影响的研究，并且对活性炭纤维固定床等温吸附突破曲线和活性炭纤维的填充床的再生做了较详细的研究。通过此实验为现实工业中该类废水的处理方法提供了理论依据。41nn目录学位论文独创性声明I学位论文使用授权声明I摘要IIABSTRACTIII创新点摘要V目录1前言1第一章.文献综述21.1酚类化合物危害概述21.2含酚废水的处理方法21.2.1高浓度含酚废水的处理方法21.2.2中等浓度含酚废水的处理方法31.2.3低浓度含酚废水的处理方法41.3活性炭纤维简介41.3.1活性炭纤维的组成和性能41.4活性炭纤维在生活中的应用51.4.1水处理方面的应用51.4.2电子器材和产品方面的应用61.5扩散机理与扩散方程71.5.2吸附等温线的经典模型91.6固定床吸附器10第二章.实验所用药品仪器和所用溶液的配制162.1实验药品162.2实验仪器与设备162.3所用溶液的配制172.3.1对氯苯酚原液（PCP）的配制172.3.2缓冲溶液（pH值≈10）的配制172.3.34—氨基安替比林（4—APP）溶液的配制172.3.4铁氰化钾溶液172.3.5.对氯苯酚中间液172.4溶液配制备注17第三章.实验部分193.1活性炭纤维吸附氯苯酚标准曲线的绘制193.1.1显色原理与实验内容193.1.2绘制标准曲线的实验步骤193.2吸附平衡实验203.2.1吸附平衡实验内容203.2.2平衡吸附等温线的测定原理20表1吸附等温线数据表203.2.3吸附平衡实验步骤243.2.4吸附平衡实验结论243.2.5最小二乘法线性回归模型243.2.6PH值对吸附平衡的影响实验内容273.2.7PH值对吸附平衡的影响实验步骤273.2.8PH值对吸附平衡的影响结论283.3活性炭纤维吸附氯苯酚速率的研究283.3.1实验基本原理283.3.2吸附速率的实验内容283.3.3吸附速率的实验步骤2841n3.3.4吸附速率实验数据处理293.3.5吸附速率曲线实验结论293.4活性炭纤维固定床突破曲线的研究293.4.1固定床吸附简介293.4.2突破曲线实验内容303.4.3突破曲线实验方法303.4.4活性炭纤维床层的填充303.4.5活性炭纤维固定床突破曲线的实验步骤313.4.6活性炭纤维固定床吸附突破曲线结论313.5活性炭纤维再生的研究323.5.1活性炭纤维再生的概述323.5.2活性炭纤维再生原理323.5.3活性炭纤维再生的实验323.5.4活性炭纤维固定床再生效率的计算333.5.5实验结论33第四章结论35参考文献36致谢3741n前言水是保贵的自然资源,是人类赖以生存的必要条件,在人类生产和生活中,从自然界取用了水资源,经生产和生活活动后,又向自然界排出了受污染的水,酚类废水便是其中之一.本实验要治理的对氯苯酚（P—chlorophenol），也叫作对氯酚，化学相对分子量为128.56，白色针状晶体，工业品带黄色或粉红色。相对密度为（40℃/4℃）1.26，沸点为217℃，熔点为42-43℃，闪点为121℃，微溶于水。在水中溶解度为（20℃）27.1g/l。对氯苯酚的毒性剧烈，它对于人类和生物组织的危害巨大，皮肤沾染或渗透后、被生物吞咽后，都显示其有较高的毒性，同时，此种物质也对自然届造成较大危害，溶在水中可以严重污染水质。所以如果不能能够生理安全有效地处理掉水中的对氯苯酚，将不可避免地对人们及其他生物构成极大危害。若要实现此种方法的工作生产，就要从环境和经济效益两个角度考虑，资源回收与废水处理达标排放是水处理过程中需要探查的两个方面问题。本文中阐述的活性碳纤维做为吸附剂进行操作是一种操作简便的方法，同时可有效回收利用废水中有用资源，这种物理化学方法适用于高低浓度的废水，本实验采用吸附法脱除废水中的氯苯酚，用活性炭纤维作为吸附剂。从环境和经济效益两个角度出发，水处理技术应考虑兼顾资源回收与废水处理达标排放两个方面的问题。吸附是一种操作简便、可实现废水中有用资源回收利用、对高低浓度废水均适用的物理化学方法，本实验采用吸附法脱除废水中的氯苯酚，用活性炭纤维作为吸附剂。活性炭纤维与颗粒状活性炭相比的显著特点是其具有较大的比表面积、发达的孔隙、而且有较窄的孔径分布、吸附速度快、吸附能力大和容易再生等特点，它的纤维外型以及独特的特性能可以作为纱、线、布和毡的原料等，这就在生产流程设备的简化和具体的工业使用带来很大的简便性。在空气净化和废水处理、制作化学防毒服和防毒面具、吸附放射形物质及微生物、回收微量贵重金属等领域，活性炭纤维也同样得到了广泛的应用。本文拟对活性炭纤维用于等温吸附平衡进行研究求算模型参数以及PH值对活性炭纤维吸附氯苯酚影响的研究，并且对活性炭纤维固定床等温吸附突破曲线和活性炭纤维的填充床的再生做了较详细的研究。通过此实验为现实工业中该类废水的处理方法提供了理论依据。目前，保护环境已经成为人类的共识，处理含酚废水已经迫在眉睫，此方法为改进处理含酚废水技术提供根据。相信会在实际工业生产中有实际价值。41n第一章.文献综述1.1酚类化合物危害概述酚类化合物是易分解的有机毒物：（1）它的生物毒性：酚是一种高毒的污染物，低浓度的酚可使蛋白质变性，高浓度的酚可使蛋白质沉淀，酚对各种细胞有直接的损害作用，对皮肤和黏膜有强烈的腐蚀作用，酚的嗅觉阈值为25mg/l,酚的许多衍生物有很低的嗅觉阈值,如氯酚为0.001-0.0005mg/l；甲酚为0.0025mg/l。所以被酚污染的鱼类等食品最容易被人们察觉和厌弃。长期引用被酚污染的水源可引起头晕、出疹、瘙痒、贫血及各种神经系统疾病。（2）酚的来源及污染：与氰化物相似，酚在自然条见下也普遍存在。估计有两千多种，但其含量低，主要来自粪便和含氮有机物在分解过程中的产物，高浓度的酚只可能来自人类的生产活动。以工业上的“三废”形式进入环境。由于生产的原料、工艺、管理放法的不同，酚污染源排放酚的种类、数量和浓度也各不相同。大量高浓度的含酚污水，主要来自焦化厂、煤气站、绝缘材料厂、化工厂、炼油厂、树脂厂、玻璃纤维厂、制药厂等。其浓度在1—8*mg/l之间变化。废水的含酚量极其特性，随工业种类不同而不同。就是同一工业也可能有所差异。焦化废水成分复杂。含有酚、氯酚、苯氧基酸且化学需氧量高，废水中含挥发酚1600—3200mg/L，不挥发酚300—500mg/L，煤气发送站废水，当采用烟煤为汽化燃料时，水质十分不好，SS含量高，含挥发酚1000—3200mg/L,这种废水排入江河,对生物农作物均有危害.如果饮用水源含酚,对人体健康十分不利.因此,消除酚害是治理三废的一个重点.1.2含酚废水的处理方法含酚废水由于来源不同，处理时常分为三类，以便有针对性的选择处理方法，也就是按酚的浓度高低，分为高浓度、中等浓度和低浓度含酚废水。1.2.1高浓度含酚废水的处理方法高浓度含酚废水常用溶剂萃取法和蒸汽吹脱法。但应用这些回收产品的方法，选用时要同时考虑酚钠盐的销路。否则将导致回收产品销路不畅而停产。一、溶剂萃取法多年来，国内外对含酚废水的处理与回收进行了大量的研究工作，提出并且实施了多种治理方法。其中，溶剂萃取是常用的废液脱酚方法。萃取法适用于从高浓度废水中（c＞1000mg/L）回收酚类物质。不仅可回收挥发酚，也可回收不挥发酚。萃取脱酚常用的萃取剂是苯、重苯、重溶剂油、取代乙酰胺、醋酸乙脂、异丙醚、苯乙酮、磷酸三甲酚等。其中萃取剂具有效率高、损耗低、无毒、水溶性小、长期运转不易老化等特点。它可使含分量（mg/L）为几千的工业废水降至几百或几十。因此，国内目前一般采用萃取加生化或萃取加吸附等多级回收治理方法。使高浓度含酚废水降至允许的排放标准。萃取时废水中酚与41n形成分子间氢键缔合物，所形成分子间氢键缔合物被萃入有机相后，用一定浓度的氢氧化钠溶液进行反萃取，有机相中酚与氢氧化钠溶液形成溶于水相而不溶于有机相的酚钠。依据可逆络合反应萃取分离极性有机物稀溶液的基本原理。通过工艺研究。采用高效QH型络合萃取脱酚溶剂，以见用络合萃取法处理工业含酚废水工艺的报道，利用混合型络合萃取剂。通过2-3级错流萃取（油水比为1：1），可是废水中残留酚类浓度低于0.5mg/L，可以达到国家规定的排放标准。此法效率极高，可回收98%—99%的酚。二、蒸汽吹脱法根据挥发性酚类可以和水蒸气一起蒸出，可以采用蒸汽吹脱法回收挥发性酚类，挥发酚多指沸点在230℃以下的酚类。通常指一元酚，这种方法不适用于不挥发酚类的回收。回收挥发性酚类时，要将废水PH值调节到4左右，以使废水中的酚盐转化为酚，并加药剂（如硫酸铜）沉淀硫化物。不让硫化氢混入挥发酚，回收设备用水蒸气蒸馏装置。这种方法回收的挥发性酚类要进一步分离水分后，才能资源化。常以碱法浓缩结晶得到酚钠，作为化工产品使用。理论上讲，此法可定量的分离出挥发性酚类，但工程实施时，只需达到排放标准就可以了。由于蒸汽吹脱法耗能大，一般只适用于高浓度含酚废水的处理，如废水中挥发性酚类组成复杂，回收得到的酚钠就难以资源化。1.2.2中等浓度含酚废水的处理方法中等浓度含酚废水，从经济观点来看这种浓度的酚已经没有必要进行回收。含酚5—500mg/L的废水均属于中等浓度含酚废水。在次类含酚废水不杂其他毒性物质时（或以预先除去）的情况下，广泛采用生物法进行处理，生物法包括：氧化塘、氧化沟、滴滤池、生物膜法及活性污泥法。一、活性污泥法该法是以活性污泥为主体的废水处理方法。该法是废水生物处理中使用最广泛的一种方法.它于1914年在英国曼彻斯特建成实验场以来已有八十多年的历史了.随着生产和应用的不断改进,特别是近四十多年,在对其生物反应和净化机理进行广泛深入研究的基础上,该法得到了很大发展.现以成为有机性污水处理的主要方法.活性污泥法净化废水包括两个过程:有微生物的代谢反应和活性污泥的物理化学作用.二、生物膜法该法是一种利用生物膜进行人工生化处理的方法，经处理后污水可以排放或污水灌溉。常使用有塔式生物滤地、生物转盘及氧化塘等。以及活性污泥及生物膜之间的生物接触氧化法等。用于治理生化法等工艺.采用氯化加石灰的方法酚的祛除率可几乎近100%，氯化时只需加入高浓度的氯以便把酚除尽。氯化时必须在PH≤41n7的情况下进行。否则会产生有毒的氯酚。用此法处理含酚5mg/L的再生焦场废水，可得可残留酚的排水，另外，臭氧和二氧化氯用作除酚氧化剂，效果也很好。其他用于去除中等浓度含酚废水的方法也有被采用，其中活性炭吸附法，可于生物法相竞争。它具有不受负荷波动影响而效果始终一致的优点。1.2.3低浓度含酚废水的处理方法低浓度含酚废水一般也采用生物化学法，在有条件时，也可将废水与生活污水合并处理，以取得培养生物的养料。生化处理法有活性污泥法、生物膜法和生物塘之类。在一般情况下，活性污泥法比生物膜法处理效率高（脱酚率达98%）。生物处理通常能将酚类浓度降到0.5—1.0mg/L，其他方法也可将酚浓度脱至1.0mg/L以下。对于这类含酚废水的处理，一般都以化学法或物化法来代替生物法。活性炭吸附法作为第三类处理工艺，对痕量酚的脱除早被充分肯定，据报道，100Kg活性炭可能脱除0.5—25Kg的酚类。此法在PH值较低下，对酚类的脱除最为有效。因为酚类是有机弱酸。1.3活性炭纤维简介活性炭属类石墨物质，是微晶炭的变型，晶体表面上的炭原子与体相炭原子处于不同电子能级状态，活性炭与各种物质相互间有化学物理吸附作用。作为重要的吸附剂在化工，环境保护等许多方面得到广泛应用。诸如，工业上用于捕集有机溶剂、脱除气体、排除毒性物、溶液脱色、污水及循环水的净化当生产领域。在环境保护技术领域活性炭吸附法占重要领域。其中，活性炭在饮用水制备及天然水净化过程中的需求日益增长，随着工业发展及城市人口增加、淡水仅缺、水资源开发利用和节水工程迫在眉睫。碳是一种拥有悠久历史的久远材料，而对炭纤维的使用，也同样可追溯到爱迪生发明电灯丝的时代。但活性炭纤维作为一种新型碳材料，研制于本世纪60年代。基于对高性能炭纤维研究，具有独特化学结构、物理结构、吸附性能优异的新型纤维状活性炭材料研制成功于20世界60年初成功研制。相比于传统活性炭材料，活性炭纤维优异的结构性能远超于原来的碳纤维，主要表现在较高的含碳量、较大的比表面积和丰富的微孔，有表面官能团数量巨大。这种物理构成上的特点就能够对各种有机和无机气体、水溶液中的有机物、贵重金属离子等有较大的吸附量和吸附速度、容易重新生成。粘胶基，聚丙烯睛基，沥青基，酚醛基等四种是目前工业领域主要用作活性炭纤维前驱体的有机纤维。每种原料纤维都有各自不同的炭化和活化特性，所以用相应材料制成的活性炭纤维表现出的的特点就有所不同。不同原料生产的活性炭纤维的主要优缺点如表直至今日，在国民经济和人民生活方面（特别在防治环境污染、保护人民生命和健康方面）中，活性炭纤维越发显示出他的重要作用，在溶剂的成功回收、净化废水废气、毒气毒液、放射形物质及微生物等的吸附方面得到了广泛和，生物酶固定，贵金属回收以及制造新型电容电池等方面同样可以看到活性炭纤维的突出作用。41n表1不同原料生产ACF的主要优缺点种类主要优缺点钻胶墓原料低廉，但收率低.，强度低，生产工艺较复杂PAN基结构中含氮，对硫氮系化合物有催化作用，具有高吸附性能强度高，工艺简单、成熟酚醛基摊料价廉，收率较高，工艺简单不需要进行预处理沥青基原料价廉，收率高，杂质多不易制得连续长丝，深加工困难草强度低1.3.1活性炭纤维的组成和性能一、活性炭纤维结构特点活性炭纤维主要由炭原子组成，类似于石墨微晶片层的乱层堆叠样式存在是炭原子主要的组织形式。微晶片层有较小的平均微晶尺寸；从三维空间的角度看，有序性较差。除了炭原子外，活性炭纤维还含有少量氢和氧等元素。发达的表面积、数量众多的微孔及分布狭窄的孔径是活性炭纤维的另一个显著特点。活性炭纤维的表面积高达1000—3000/g，微孔体积占总孔体积的90%左右。大部分的微孔的孔径在10A左右，所以不存在大孔和过微小的过滤孔。从实验中可以看到，若使活性炭纤维比表面积明显增大，可令它的活性温度上升、增加活化剂浓度、时间延长。二、活性炭纤维优异的吸附特性1.吸附容量大活性炭纤维对有些蒸汽有较大的吸附量，像正丁基硫醇等此类具有恶臭气味的物质，其吸附量与颗粒状活性炭相比大几倍甚至几十倍不等；对水溶液中含有的无机物、各种染料、有机物（如酚类物质）及重金属离子有较高的吸附量，吸附量均比颗粒状活性炭高；对微生物及细菌也有优良的吸附能力；对大肠杆菌的吸附率达94%—99%。2.当吸附质浓度低时效果尤佳活性炭纤维对低浓度的吸附质时吸附能力极其优良，即使对ppm级吸附质依然可以保持很高的吸附量，而当颗粒状活性炭等吸附剂材料在极低浓度时吸附能力会显著降低。3.较快的吸附速率针对于气体的吸附情况下，通常可以在数十秒或数分钟内实现吸附平衡；对于液体的吸附，也仅在几分至几十分钟内就可以达平衡。如活性炭纤维对溴的吸附只需几十秒就可以达平衡。相比之下，颗粒状活性炭则需104—105秒，两者相差到2至3个数量级。1.4活性炭纤维在生活中的应用对活性炭纤维的应用涉及方方面面，在有机溶剂的回收装置、污水的净化处理，有害有毒气体的净化以及处理中，电子电器材料的制作使用中都可以得到有效利用。41n1.4.1水处理方面的应用在工业用废水处理过中，活性炭纤维发挥了主要作用，去除气体及恶臭物质，在各种水溶液中的无机物和有机物，以及贵重金属离子，微生物及细菌，诸如此类的低浓度吸附的回收应用。同时利用吸附容量大、吸附速率快、服附速率快、灰分含量小、处理量较大、而且使用时间长的优点对净水进行处理。一、有机废水的处理活性炭纤维也可以用于各种有机废水的净化处理，可对含有氯的废水、制药厂产生的废水、含有苯酚的废水、各种有机染料废水、四苯废水、己内酰胺废水、二甲基乙酰胶和异丁醇废水进行处理，其吸附能力远高于粉末活性炭的吸附能力。在高平衡浓度时，活性炭纤维的吸附能随着温度的升高而提高，每克活性炭纤维的吸附量与粉末活性炭比率为3：1。二、对无机废水的处理活性炭纤维在与金属离子反应时，表现出较好的吸附性能，可对含在水中的银、铂、汞、铁等多种离子较好吸附，并能将其还原。在大部分情况下，活性炭纤维对这些金属离子的吸附可以在氧化还原反应条件下大大提高。三、净化饮用水方面随着城市人口的迅速增多，饮用水的供应出现明显不足，所以对废水的处理变得尤为重要。活性炭曾在国内用于净化三卤甲烷废水，尽管如此，它的有效去除率仅为40％。在对地下水的检测结果中可以看出，已经含有很多种氯化物，这些溶解在水中的氯化物对人体有较强的致癌危害。活性炭纤维可以处理此种自来水中的含氯物质，当水中的三氯乙烯的浓度为10-3Kg/m3时，用活性炭纤维进行去除处理，活性炭纤维的吸附量与粒状活性炭的比率为4：1，而实际处理中过程中的空速可达到100，要比活性炭纤维大一个数量级。目前活性炭纤维在生活中得到了广泛应用，例如净水器，特别是载银活性炭纤维具备吸附和灭菌的双重能效。在对大肠杆菌进行吸附过程中，其吸附量会随含银量增加、比表面增大而增大。此种方法同样可以对于水中的其它微生物的吸附，效果同样非常明显。四、溶剂回收方面利用活性炭纤维的吸附量大的特点，它也同样可以用于活性有机溶剂的回收再利用，主要表现的特点是脱附速率快，脱附温度不高。在回收吸附过程中，活性炭纤维能在低浓度的废气中回收有机溶剂，同时把依然有反应活性的有机溶剂进行吸附，相对而言，粒状活性炭在对有机溶剂进行吸附时不能完成有效地回收。在此项吸附中，利用金属杂质较粒状活性炭纤维而言要少很多，才能达到有效回收有机溶剂的目的，同时也尽量避免吸附过程中伴随发生的催化聚合作用，而热分解反应和催化聚合等化学反应在脱附过程中不会发生，在全部过程中，活性炭纤维的脱附速度快，反应效果好而彻底、耗时短、41n耗能小。所以根据此种特性，在溶剂的吸收装置以及军用化学防护服等领域，为了对成本有达到有效，活性炭纤维也可用于二级吸附材料。1.4.2电子器材和产品方面的应用在电子工业中，活性炭纤维也得到了广泛应用，尤其突显在高新技术上领域，它可生产各种高效节能的小型电容器，电池产品的部件，这些都是利用活性炭纤维比表面较大，孔径狭窄以及适中和导电性能才能完成的。在类似集成电路和超大规模的集成电路这种双层电容器中，活性炭纤维制造成的电容器其容量是普通的铝电解电容器的一百万倍，所以更适合用于小型存贮用的永久性电源，高效地避免了停电等事故中计算机的意外损害，减少不必要的经济损失。此外，活性炭纤维在大电流放电地多层电子表容器中也作用明显、在电子和能源方面可用于制造高性能的电容、电池的电极等。1.4.3活性炭纤维发展前景日本是开发活性炭纤维最早的国家，对于有机物炭化技术的实际应用早在20世纪70年代就已经深入开展，由于它从多方面符合人类对于自然环境的要求，所以各国研究人员对此类物质进行了密切关注。发展至今，此类项目已成为世界各国开发的焦点项目之一，而且已经进人工业化的生产时期，产能总量高达千吨。国内的情况，早从上世纪八十年代开始投人力物力进行大量研究，发展至90年代末期初见成效，国内的产能已达到百吨，真正进人工业化生产阶段。虽然如此，我国对活性炭纤维的探索应用还远未见蓝图，生产和开发还都处在初始阶段，可以进一步开发在水处理、空气净化、化学物质的吸附应用方面领域的潜力，在社会环境不断进步的当下，各项保护性法规逐步完善和确立，这也标志着绿色化学时代的真正到来，而活性炭纤维也必将在新的社会环境下发挥更加突出的作用、呈现光明的发展前景。1.5扩散机理与扩散方程一般情况下,我们将吸附质在吸附剂内的扩散分为表面扩散和孔扩散。表面扩散是二维扩散，是细孔壁表面上吸附质的浓度梯度作为推动力的，扩散速度方程为：（2.1）孔扩散是吸附质通过细孔内溶质进行扩散而移动的现象，其推动力是孔内溶液浓度梯度。根据费克定理对应的扩散速度方程为：（2.2）1.5.1吸附平衡原理一、吸附机理因为处于固体表面的分子或原子受力不均衡的原因，而产生有41n剩余的表面能。吸附就是发生在某些物质在碰撞固体表面过程中，因为受到某种不平衡力的吸引作用从而停留在固体表面上。这里的固体就视为吸附剂，而在碰撞中被固体吸附的物质则视为吸附质。通过这个吸附的过程，结果是吸附质在吸附剂上产生凝聚，相应的吸附剂的表面能随之降低。化学键力和静电力是存在于吸附剂与吸附质之间的作用力，不同于分子之间的引力，吸附又可以按照固体表面吸附力的差异，具体细分为物理吸附、化学吸附、离子交换吸附等三种吸附类型。1、物理吸附物理吸附就是吸附剂与吸附质之间相互通过分子间力而产生的吸附，又由于分子间力是一种普遍存在的力，它存在于各种吸附质与吸附剂之间，所以说物理吸附是一种非常常见的吸附现象。因为在此吸附过程中，物理吸附的吸附速度与解吸速度都较快发生，所以不具备选择性，这种反应也较容易达到吸附平衡状态。所以通常低温的情况下，主要发生的吸附是物理吸附变化。2、化学吸附化学吸附是指吸附剂和吸附质之间因为化学键力作用而引起的吸附平衡。由于化学键的分子特征，在吸附过程中，显示出其具有一定的选择性，所以不易发生吸附与解吸，达到平衡满。因为化学吸附在反应中产生很多的热量，原理与化学反应相似，温度越高，化学吸附速度越快，所以在高温下适合进行化学吸附。二、吸附平衡解吸和附吸是相互可逆的过程，在废水和吸附剂充分溶解在一起时，吸附和解吸同时进行，吸附质被吸附剂吸附，相对而言，一部分吸附到吸附剂上的吸附质因为热运动的结果，有能力脱离吸附剂的表面，重新回到液相中去，前者就称为吸附过程，后者就称为解吸过程。而吸附平衡则是指吸附速度等于解吸速度时，可理解为单位时间内吸附的数量和脱吸的数量相等时，则液相中的吸附质的浓度和在吸附剂表面上的浓度都持续不变时，就达到了吸附平衡。此时，在液相中吸附质的浓度就为平衡浓度。固体吸附剂吸附能力的大小可用吸附量来衡量，吸附量的测定方法如下：在一定体积V（L），和一定浓度（mg/L）的废水中，投加一定量的吸附剂m(mg)，经搅拌混合，知废水浓度（mg/L），不再改变，即达吸附平衡。然后按下式计算，q式中x—吸附剂吸附的溶质总量；一、吸附等温平衡曲线类型1.优惠吸附等温线这种曲线斜率的增长趋势，随被吸附组分的浓度的增加而减少，即41n＜0，吸附质分子和固体吸附剂分子之间的亲和力随溶液组分平衡浓度的增大而降低。当t=0时，床层进口随着输入原料先形成直线的浓度波，随着继续进料，浓度波向前移动从优惠吸附等温线的上一段可以看出，组分浓度增加，吸附剂的吸附量相映减少故高浓度的另一端移动要快。随着时间的增加，传质区变的越来越窄小，床层的有效利用率增加。2.线性吸附等温线这种曲线的斜率为定值，不因吸附质浓度的增加而变化为通过坐标轴原点的一条直线。3.非优惠吸附等温线这种曲线斜率的增长趋势，随吸附组分浓度的加大而增加，即＞0。当吸附床层开始进料时，在床层入口处形成直线的浓度波。当浓度波向前移动时，可以看出，吸附组分浓度增加，吸附剂的吸附量迅速加大，浓度波中浓度较高的一端比浓度低的一端移动慢。随着时间的推延以及传质阻力的影响，传质区不断变宽，浓度波前沿不断延伸，这对吸附操作不利。值得注意的是吸附时为优惠的吸附等温线，脱附时则为非优惠的吸附等温线故在选择吸附剂时，要同时兼顾吸附和脱附过程。常见的吸附等温线如图（2-1），(mg/g)优惠形c(mg/L)沿床层高(mg/g)线性吸附c(mg/L)沿床层高(mg/g)非优惠形c(mg/L)沿床层高图（2-1）吸附平衡曲线形式图1.5.2吸附等温线的经典模型一一、Henrry模型41n在物理吸附过程中吸附质与吸附剂不发生化学反应。吸附速度较快，Henry模型是一种线性关系：（2.3）二二、Frundlish模型此模型对吸附质浓度限制较高，被吸附相和吸附相之间的平衡关系符合下列方程：（2.4）三三、Langmuir模型此模型是最为常用的一种模型，它的基本假设为：1.吸附剂表面各处的吸附能力是一致的；2.活化中心只能吸附一个活化分子；3.吸附活化能和脱附活化能与表面吸附的程度无关；4.被吸附分子间相互不影响，也不影响空位对流体相分子的吸附。其吸附方程为：（2.5）1.6固定床吸附器1.6.1固定床吸附器的基本原理因为固定床吸附器中的固相吸附剂是固定不动的，但是吸附过程是一个非常复杂的非稳态传质过程。在整体的操作过程中，可以改变操作状态，对床层内吸附质的浓度分布和床层内各处液体的浓度进行改变。通过相应的床层中的浓度分布形成不同区域，可将发生在固定床吸附器中的吸附传质过程大致可分为三个不同的时期，1.在固定床的顶部形成传质区的时期，见图（2-2-a）：假设流体的吸附质浓度为Y0，当吸附剂从高度为H的固定床顶端不断流下时，开始吸附剂中并不含有吸附质。而在流入吸附质时，处于床层最顶端的吸附剂可以较快的吸附吸附质。同时，因为接触的瞬间较短，而吸附速度不可能无穷大，不可能在短时间内达到吸附平衡，所以就会在固定床的顶端入口处，出现吸附质浓度由大变化到峰值，再于峰值变化到零的吸附区。由于流动的特性，在顶端区域内吸附质浓度会有规律的分布，假设阴险器高度理想状态高度，吸附质将全部在反应器内反应完毕，全部吸附。在流体连续不断的流入吸附器之前，入口处的吸附剂未达到饱和状态；当流体的不断地加入吸附器时，其内任意一处的吸附质的浓度将随着时间累计而不断变大，同时该区的高度也随之增加，变化状态将一直持续到固定床中流体入口处的吸附剂达到饱和状态为止。在此状态下，由入口处向下的吸附质浓度的区别分布是从由饱和至零的区域，这段区域即称为吸附传质区（简称为MTZ）。从流体开始加入时起，直至达到此状态的全部耗间，即为传质区形成时间，传质区高度HMTZ是指床层中传质区的高度。从此时开始，因为流体的不断注入，尽管吸附传质区将不断下移，但是传质区整体高度基本不变。在传质区逐渐形成的过程中，保证床层达到理想高度，可将吸附器划分为两个区域：传质区、未用区，吸附传质过程只反应存在于传质区域内。2.固定床的传质区的移动阶段,见图（2-2-b）：在传质区41n逐步产生以后，因为要继续加入新的流体，所以传质区会不断向下移动，在其后便形成饱和区，而且随着流体的注入不断变大。所以，只要床层能够达到理想高度，就可将整个固定床吸附器自上而下分为三个不同的区域：最上为饱和区，中间为吸附传质区，最下为未用区。在固定床吸附器中，有两个区域不会发生吸附传质过程：其中饱和区内的吸附剂已经饱和，以及未用区内的吸附剂中还不曾吸附吸附质，所以各自浓度为原始浓度，吸附传质过程只有发生于吸附传质区域内。根据吸附器中的吸附情况，可以绘制吸附负荷曲线，它在传质区内吸附剂产生了随高度不断变化的吸附质浓度分布，吸附区类似波曲线，因为流体的加入而不断向下推动，所以又可以称为吸附波。当形成吸附波之后，吸附波的波形（浓度分布）就不会因为流体的继续注入而改变，同时按照恒定不变的速度（定义为传质区的移动速度）向前移动。该移动速度比流体流过床层的线速度小的多。在传质区移动期间，经过测定流出液当中含有的吸附质浓度近似为零，直至传质区的底部到达床层的末端。此时流出液中，吸附质的浓度将突然上升到一个可观的数值，吸附操作达到了所谓的“穿透点”。3.传质区开始离开固定床直至完全离开时期见图（2-2-c）：流出物中吸附质浓度由Yb至Y0的时期是传质区开始离开至完全离开吸附器的时期。相应的时间为至流出量为至。Y随W（或时间）的变化关系呈S形曲线，称为穿透曲线，可以通过实验确定。当传质区离开固定床后；见图（2-2-d），整个吸附器都成为饱和区，失去了吸附能力，有待于吸附再生。由于透过曲线易于测定，因此可以用它来反映床层内吸附负荷曲线的形状，而且也可以较准确的求出破点。如果透过曲线比较陡，则说明吸附速度较快。影响透过曲线形状的因素较多，除吸附剂和吸附质的性质外，其他参数，如温度、压力、浓度、PH值、移动相流速、流速分布、影响流动状况的诸因素，设备和吸附剂尺寸大小，以至于吸附剂在固定床层中的装填方法等都会产生不同程度的影响。饱和区饱和区饱和区饱和区传质区传质区未用区未用区传质区（a）(b)(c)(d)41n图2-2固定床传质图1.6.2固定床中吸附质传递的描述及假设固定床中吸附质传递过程可如下描述：吸附质在吸附剂内表面的吸附;吸附质在吸附剂间的轴向扩散；吸附质从溶液到吸附剂外表面的传质；吸附质在吸附剂内孔中的扩散。为了使模型简化，实验中作了如下假设：吸附质在吸附剂上的吸附过程是可逆的；整个圆柱形固定床在实验过程中是恒温的；每个活性炭纤维外表面条件相同；床层压降忽略不计；仅考虑轴向扩散。1.6.3固定床内液相质量衡算方程的建立一、i组分物料衡算方程实验中在床层的轴向上取Z和Z+dZ间的小微元体，对于这一微元体作物料衡算（取i组分）i组分输入床层Z截面的速率为:（2.6）i组分输出床层z+dz截面的速率为：（2.7）床层微元体积为Atdz内i组分的积累速率为：（2.8）从物料衡算关系得：（2.9）则i组分物料衡算式：（2.10）式中：初始条件：Ci（2,t）=0边界条件：；41n二从溶液到活性炭纤维外表面的传质方程由传质公式：（2.11）忽略吸附剂外表面吸附，N0遵守费克定律:（2.12）三、粒子孔中的扩散方程吸附质在活性炭纤维吸附剂内孔空间中的吸附偏微分方程仍通过质量守衡定律、菲克定律理论求取。在小体积微元dr内吸附质是由外向内扩散的，在单位时间内通过半径为r的圆柱面内离开小体积元dr的吸附质的质量为：（2.13）同时单位时间内通过半径r+dr的圆柱面向小体积元输入的吸附质的量为：（2.14）在圆柱壳内累计的吸附质的量为：式中：ρp—吸附剂的视浓度，kg/m3根据质量守衡定律：（2.15）两边同时除以整理得：（2.16）初始条件：t=0,ci=0,qi=0；边界条件：；吸附剂内表面的吸附方程可用Langmuir方程来表示：（2.17）由此，我们建立了描述无限长圆柱形吸附剂填料床的方程模型，即：（2.18）41n（2.19）（2.20）（2.21）边界条件及初始条件：t>0r=0t=0z=0c=0t=0r≥0ci=q=0扰动进样的边界条件及初始条件：t>0z=0c=c0t<0c=0四、固定床模型的求解对方程一些变量无因次化及固定模型假设，设：X=Ci/C0Y=C/C0w=q/q0代入方程10、11、12、16、8整理得(2.22)(2.21)(2.22)(2.23)初始边界条件：41n在这里也符合Langmuir方程，即（2.24）在ACF填充床吸附氯苯酚的过程中外扩散和内扩散阻力可忽略不计，主要控制过程为主体流动即吸附剂之间的扩散过程。则方程18、19可忽略将方程21代入17中，积分可得出方程：（2.25）41n第二章.实验所用药品仪器和所用溶液的配制2.1实验药品1、活性炭纤维；2、对氯苯酚；3、浓氨水；4、4—氨基安替比林；5、铁氰化钾；6、氯化铵；7、蒸馏水；8、氢氧化钠；9、浓盐酸（37%）实验所需主要药品列于表2-1中。表2-1实验所需原料化学试剂规格来源聚丙烯（PP）工业级大庆石化公司过氧化二苯甲酰（BPO）化学纯上海山浦化工有限公司甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）分析纯北京化学试剂公司苯乙烯（St）分析纯天津市大茂化学试剂厂丙烯酰胺（AM）分析纯天津市大茂化学试剂厂二甲苯分析纯沈阳市华东试剂厂甲醇分析纯沈阳市华东试剂厂氯仿化学纯沈阳市华东试剂厂丙酮分析纯沈阳市华东试剂厂N299.9%大庆雪龙公司2.2实验仪器与设备实验所需主要仪器列于表2-2中。表2-2实验所需仪器实验仪器型号来源单口油浴锅DF-2型上海浦东物理光学仪器厂数字测温仪2176A欧米伽公司索氏抽提器——沈阳仪器制品厂电子天平CP114奥豪斯仪器有限公司连续可调电子控温电热套KDM鄄城华鲁电热仪器有限公司集热式磁力加热搅拌器DF-2上海浦东物理光学仪器厂电子恒速搅拌器GS12-2上海仪药公司电阻炉温度控制器DRZ-4天津实验电炉厂真空干燥箱668大连第四仪器厂1.容量瓶若干个（1000mL、500mL、50mL）2.锥形瓶若干个(100mL)，41n1.烧杯若干个2.洗瓶若干个3.各种规格移液管若干支4.大广口瓶两个5.量筒若干个（1000mL、50mL、5mL）6.大小玻璃珠，玻璃丝，铜网两片7.玻璃棒若干根，吸耳球数个8.PH试纸（若干张）9.镊子（若干把）10.圆柱形玻璃填充床一只11.贝克曼温度计（一只）12.HZS—H水浴振荡器一台13.UV—754紫外可见分光光度计一台14.501型超级恒温器一台15.TG328A型电光分析天平一台2.3所用溶液的配制2.3.1对氯苯酚原液（PCP）的配制称取一定质量的分析纯对氯苯酚（按实验时的要求）放于烧杯中，引流至1000mL容量瓶中并把洗液都移至容量瓶中，用蒸馏水进行定容反转数次使混合均匀。2.3.2缓冲溶液（pH值≈10）的配制每次称取分析纯氯化氨20g溶于氨水中，在100mL容量瓶中定容完全溶解后放于试剂瓶中保存。2.3.34—氨基安替比林（4—APP）溶液的配制称取4—氨基安替比林2g放于烧杯中，加蒸馏水溶解移液至100ml容量瓶中，定容至100ml摇匀后再移至棕色试剂瓶中保存。2.3.4铁氰化钾溶液称取8g铁氰化钾于烧杯中用水溶解，移液至100ml容量瓶中定容混合均匀后再移至棕色试剂瓶中保存。2.3.5.对氯苯酚中间液用5ml移液管取对氯苯酚原液5ml放于50ml容量瓶中，加蒸馏水定容50ml。混合均匀后保存即可（中间液每次使用时都应新配置）。2.4溶液配制备注4—氨基安替比林溶液、铁氰化钾溶液一般仅能够稳定一周左右，过一周后需要重新配制。41n另外,铁氰化钾溶液和对氯苯酚溶液均有较大毒性,称量配制时应做好防护工作。氯苯酚见光易分解,应避光。41n东北石油大学硕士研究生学位论文第三章.实验部分研究活性炭纤维对氯苯酚的吸附性能，测定吸附等温线并进行比较，得出最佳吸附温度和PH值；而且对活性炭纤维借助吸附速率曲线测定了对苯酚的吸附速度快慢和吸附平衡时间，并对颗粒状活性炭及粉末状活性炭进行比较，证明活性炭纤维的吸附性能以及再生后活性炭纤维吸附苯酚效果的研究。3.1活性炭纤维吸附氯苯酚标准曲线的绘制。3.1.1显色原理与实验内容当PH值为10±0.2时，在铁氰化钾的溶液加入的情况下，酚类物质与4—氨基安替比林生成橙色染料，这种染料在水溶液中能稳定一定时间，用UV—754紫外可见分光光度计在510nm波长下测其吸光度A。本实验采用了4—氨基比林分光光度法测量溶液浓度，为了方便得到溶液浓度先绘制校正曲线，由计算机回归得到方程。3.1.2绘制标准曲线的实验步骤1.首先配制对氯苯酚原液及对氯苯酚中间液：方法见溶液的配制。2.配制缓冲溶液、4—氨基安替比林溶液和铁氰化钾溶液：方法见溶液的配制。3.取9只50ml容量瓶、由0—8标号、并分别取对氯苯酚溶液中间液0.2、0.5、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0ml分别加入1—8号容量瓶中。4.向0—8号容量瓶分别加入0.4mL缓冲溶液混匀，再分别加入4—氨基安替比林溶液0.3mL和铁氰化钾溶液0.3mL每次加入溶液都须混和均匀。5.分别在每瓶中加入蒸馏水后定容至50ml并振荡混匀。静止10min后立即至于已经调至510nm波长处的UV—754分光光度计中，把0号容量瓶中的溶液作为参比溶液测量每瓶溶液的吸光度A。6.经空白校正后，绘制以吸光度为纵坐标以对氯苯酚溶液浓度值为横坐标的标准曲线。用计算机回归线性方程。41n东北石油大学硕士研究生学位论文图（4—1）标准曲线图绘制标准曲线备注：1.加入缓冲溶液的目的为了调节对氯苯酚溶液的PH值，这是因为PH值在9.8以下时，对苯胺及其他酮—稀醇型的有机物的影响很大，当PH值在10.2以上时呈色又要减弱。因此，要把PH值调至9.8~10.2之间。2.容量瓶标号务必要清楚，避免打乱顺序，造成曲线绘制结果的错误。3.配制溶液时，各种溶液的加入顺序不能改变，否则测量结果将不准确。4.加入溶液的体积要准确，便于反应按比例进行，使反应完全进行。3.2吸附平衡实验3.2.1吸附平衡实验内容这个实验主要研究将对氯苯酚溶液作为吸附质将活性炭纤维作为吸附剂的条件下的等温吸附平衡曲线以及在恒温条件下，PH对活性炭纤维吸附氯苯酚溶液的影响。本实验研究了25℃、35℃两个温度条件下的吸附平衡曲线，从而得出了等温条件下的吸附平衡曲线以及不同温度对活性炭纤维吸附氯苯酚平衡的影响。同时本实验也研究了25℃时，不同PH对活性炭纤维吸附氯苯酚溶液的影响，得到了不同PH对活性炭纤维吸附氯苯酚溶液的影响曲线。3.2.2平衡吸附等温线的测定原理一、吸附等温线实验主要针对氯苯酚进行吸附等温平衡线的计算，同时得出平衡浓度和平衡吸附量之间的关系，并推出最大吸附量。首先量取不同质量的活性炭纤维，编号放到不同的碘量瓶中，每个量瓶再加入100ml的一定浓度的氯苯酚溶液，同时设定温度，恒温条件下振荡24小时，之后再对剩余氯苯酚的浓度进行测定。氯苯酚饱和吸附量计算式为：其中，qe为饱和吸附量；C0t和Ce分别为吸附前后氯苯酚溶液的浓度；V为吸附溶液的体积；m为活性炭纤维的质量。二、静态吸附条件测定量取一定量的活性炭纤维置于量瓶中，加入浓度为150mg/l的模拟废水100ml，在恒温振荡器中进行吸附振荡，从而测定苯酚浓度。分别在20和60℃时绘制等温线。相关数据见表1.分别根据lgqe对lgCe作图，图1、图2所示通过最小二乘法回归得直线，20和60℃时ACF对苯酚的弗里德里希吸附等温式分别为41n东北石油大学硕士研究生学位论文表1吸附等温线数据表吸附温度20oC吸附温度60oC活性炭纤维质量0.1180.2170.3030.410.6160.1120.2030.3020.390.5平衡浓度118.56330134.51549595.544.525饱和吸附量138.810183.365.645.0811592.0271.1360.9351.42图1：20℃吸附等温线图2：60℃吸附等温线通过实验结果表明活性炭纤维对苯酚有很好的吸附能力，常数k与吸附容量有关，1/n与吸附强度有关，其值与吸附性能成反比。当1/n处于0.1至0.5区间时，较容易吸附。当1/n值较大时,即吸附质平衡浓度高，吸附量越大，吸附能力发挥也越充分，k值越大，吸附容量越高。20℃时k值为27.53,明显大于60℃状态时的k值，所以可以得到吸附量随着温度的升高而降低，同时可以看出吸附是放热的过程，升温不利到吸附。在装有溶液体积为VL的全混釜吸附器中，吸附的初始浓度为C0加入吸附剂质量为WA则操作线斜率为－Vm/wA，经长时间吸附达到平衡后，设其平衡浓度为Ce，则根据质量守衡定律进行衡算，得：（4.1）（4.2）式中：—平衡吸附量mg/kg不断改善C0或不断改善WA让VL不变可求出一系列（Ce，）点，将这些点连接起来就可以得到平衡曲线。见图（4—2）一个平衡点测定的原理图；图（4—3）平衡吸附等温线图。41n东北石油大学硕士研究生学位论文平衡曲线操作曲线0图（4—2）平衡曲线原理图图（4—3）平衡吸附等温线图三、活性炭纤维加入量的影响当温度处于20℃时，改变活性炭纤维的加入量，之前振荡吸附24小时，测定氯苯41n东北石油大学硕士研究生学位论文酚浓度并计算其去除率，绘制出随时间变化的曲线，如图所示。当活性炭纤维用量为0.5g时，苯酚去除率高达99%，所以0.5g为最佳加入质量。四、吸附时间的影响根据活性炭纤维投入量实验可的结果设定加入量为0.5g时，分别在20℃和40℃时改变吸附时间，并测定苯酚浓度以及苯酚的去除率。绘制出随时间的变化曲线，可以看出20℃时吸附半个小时，40时吸附25分钟，去除率达91%以上，此后去除率不再明显上升，表明五、PH值影响加入活性炭纤维0.5g时，在20℃时，通过酸碱调节PH值，通过4小时的振荡吸附，量得氯苯酚浓度，通过计算吸附率和PH值的关系，绘制如下曲线。41n东北石油大学硕士研究生学位论文从曲线中可以看出，吸附效果受溶剂的PH值影响很大，在酸性和中性条件下，去除率变化不大，保持在95%以上；若在强碱性条件下，去除率会锐减。因为强碱性环境中，苯酚分子会发生化学变化，转化为苯酚盐，极大增加了溶解能力，此时苯酚在活性炭纤维上以脱附为主，所以去除率急剧下降。这也是采用强碱对活性炭纤维进行再生的理论基础。综合以上几点：活性炭纤维对苯酚的吸附性能好，温度升高不利于吸附，使吸附容量减小；但升高温度达到吸附平衡的时间缩短。活性炭纤维的投入量和吸附时间都存在最佳值。在酸性和中性条件下，吸附率变化不明显；但在强碱性条件下，苯酚去除率急剧下降，随碱性增强，吸附效果变差。通过以上两个实验表明活性炭纤维的吸附性能优良，经多次再生后，其吸附容量几乎不发生变化，可重复使用。3.2.3吸附平衡实验步骤1.对氯苯酚溶液的配制方法和标定方法同前面提到的相同；2.分别称取不同质量的活性炭纤维放入编号1—8的100mL的小烧杯中，加入一定质量的氯苯酚溶液在50mL左右，计算此时锥形瓶中溶液浓度；3.将八个锥形瓶依次放入HZS—H恒温水浴振荡器中，设定一定温度，恒温振荡六小时左右；4.振荡后稍静止，取样分析，分析方法同绘制标准曲线时分析方法相同，测出其吸光度，有计算机回归的标准曲线方程计算溶液的浓度，并由公式qe=VL·（C0-Ce）/WA计算出平衡吸附量qe的值；5.在直角坐标中以平衡吸附量qe为纵坐标，平衡浓度为Ce为横坐标，绘制平衡吸附等温线。3.2.4吸附平衡实验结论由平衡吸附等温曲线图可以看出，在未达到平衡吸附量时，曲线较陡而一旦达到平衡吸附量时曲线接近平直，这说明恒温时平衡吸附量是一个定值；温度越高平衡吸附量越小这说明活性炭纤维吸附氯苯酚溶液是一个放热的过程。这样温度越低吸附就越完全，吸附效果就越好。41n东北石油大学硕士研究生学位论文3.2.5最小二乘法线性回归模型一、Frundlich方程平衡曲线的模拟：Frundlich方程为：（4.1）方程变换得：（4.2）设，，，则可以线性回归出K和qm的值，得出Frundlich方程。以，为坐标，即可绘制出直线形式。1.25℃时的模拟方程形式Y=A+B*XParameterValueError则K=3.494；=32.91；A0.286170.02694B3.977060.11876图（4—4）25℃时，Frundlich方程直线形式图2.35℃时的模拟方程形式Y=A+B*XParameterValueError则K=4.39；=57.585A0.227790.02664；B4.053270.1239841n东北石油大学硕士研究生学位论文图（4—5）35℃时，Frundlich方程直线形式图二Langmuir方程平衡曲线的模拟Langmuir方程为：（4.3）对其取倒数得：（4.4）设，，，=A，=B，则可以线性回归出K和qm值，得出Langmuir方程。以=Y，=X为坐标，即可绘制出直线形式。125℃时的模拟方程形式Y=A+B*X则=262.467ParameterValueErrorK=0.0488A0.003813.02439E-4B0.078070.0076241n东北石油大学硕士研究生学位论文图（4—6）25℃时Langmuir方程形式图235℃时的模拟方程形式Y=A+B*XParameterValueError则=218.818A0.004572.50184E-4K=0.0505B0.090470.00795图（4—7）35℃时Langmuir方程形式图3.2.6PH值对吸附平衡的影响实验内容实验中,用碱或酸溶液调节容量瓶中的PH值,使每个容量瓶中的酸碱程度各不相同.然后,在25℃41n东北石油大学硕士研究生学位论文恒温水浴中震荡6小时左右.分析样品，以PH值与平衡吸附量分别为横纵坐标做图。见图（4—8）：3.2.7PH值对吸附平衡的影响实验步骤1.用量筒分别量取50mL氯苯酚原溶液，倒入编号不同的100mL锥行形瓶中。2.用盐酸溶液或氢氧化钠溶液来调节每个瓶中的PH值。3.定容70Ml，用PH试纸测各锥形瓶中PH值，向各锥形瓶中加入0.1g左右活性炭纤维。4.将锥形瓶放入HZS—H恒温水浴震荡器中，恒温震荡6小时左右。5.恒温到吸附平衡时，进行测量，方法同绘制标准曲线一致。6.用分光光度计测其吸光度，并计算浓度。7.由公式q=Vl(c0-ce)/WA，计算出平衡吸附量。8.再直角坐标系中，以平衡浓度为横坐标，以吸附量为纵坐标，绘制PH值对活性炭纤维吸附氯苯酚性能的影响图。图（4—8）PH值对吸附平衡的影响3.2.8PH值对吸附平衡的影响结论可以从实验看出，PH值对活性炭纤维吸附氯苯酚有显著的影响。水样中的氯苯酚浓度均相同。当PH在2至7范围内，PH值浓度基本对吸附不产生影响，活性炭纤维对氯苯酚的吸附量没有随PH的变化而变化，活性炭对氯苯酚的吸附量为210ml/g左右；当PH在7-9内，随着PH的增大，因为氯苯酚在溶液中发生电离现象，所以导致活性炭纤维对氯苯酚吸附量的逐渐减少。根据曲线变化得知，在酸性范围内，才有利于活性炭纤维对氯苯酚的吸附，随着碱性的增加，氯苯酚的脱附性增大，不利于活性炭纤维对41n东北石油大学硕士研究生学位论文氯苯酚的吸附。因此在酸性条件下才有利于吸附，这就要求尽量将控制含酚水溶液的PH在酸性范围内。3.3活性炭纤维吸附氯苯酚速率的研究在吸附过程中吸附质与吸附剂有一定的接触时间，使吸附反应接近于平衡，以充分利用吸附能力。吸附平衡所须的时间取决于吸附速率，吸附速率越高，达到吸附平衡所需的时间就越短。绘制浓度一时间的曲线，求出每一时间段内的吸附速率，绘制速率一时间的曲线3.3.1实验基本原理一个吸附过程包括几个步骤，其中任一步骤都将不同程度地影响吸附速率，总吸附速率主要受速度最慢的步骤控制，过程分为以下几步：1.外扩散，吸附质向吸附剂表面扩散。2.内扩散，吸附质从吸附剂表面向吸附剂微孔表面扩散。3.吸附过程，已进到微孔表面的组分分子被固体吸附剂吸附，从而完成吸附；4.脱附过程，被吸附的组分部分脱离微孔表面；5.内反扩散，脱附的组分从微孔扩散到吸附剂外表面；6.外反扩散，组分从外表面扩散到溶液中。3.3.2吸附速率的实验内容在锥形瓶中加入一定量活性炭纤维及氯苯酚原溶液在恒温水浴中震荡，并且每隔一段时间，取样一次，进行分析。将得到的浓度与时间进行绘图，见图（4—9）；3.3.3吸附速率的实验步骤1.称取一定量的活性炭纤维做预处理，将0.15克活性炭纤维放入干燥的锥形瓶中，加入200ml氯苯酚原溶液，PH值调节为6，旋紧，同时记录浓度。2.将锥形瓶放入10-15℃的恒温摇床，震荡，充分混匀并计时。3.每隔15分钟取出上层清液1mL置于50mL比色管中，用4—AAP分光光度法分析样品，并按标准曲线方程计算浓度。4.将浓度与时间分别为坐标绘图。3.3.4吸附速率实验数据处理平均速率计算公式：注意：体积V是变化的，每次取样1ml，则溶液体积每次减少1ml；每次取样2Ml，则溶液体积每次减少2mL。3.3.5吸附速率曲线实验结论41n东北石油大学硕士研究生学位论文实验中发现，活性炭纤维对氯苯酚的吸附速率很快，在浓度越大时吸附的速度越快。随着氯苯酚溶液浓度的降低，吸附速度不断减慢，最后趋于零。在实际应用中，应将氯苯酚溶液浓度维持在较大值，这样可以增加吸附速度，减少吸附时间。图（4—9）吸附速率曲线3.4活性炭纤维固定床突破曲线的研究3.4.1固定床吸附简介动态吸附操作是废水在流动条件下进行的吸附操作。动态吸附操作常用的设备有固定床、移动床和流化床等，固定床操作属于半连续式，移动床和流化床属于连续式。在废水处理中常用固定床吸附装置，其构造与快滤池大致相同当废水连续地通过填充吸附剂的设备时，废水中的吸附质便被吸附剂吸附，当吸附剂数量足够时从吸附设备流出的废水中吸附质的浓度可以降低到零。吸附剂使用一段时间之后，出水的吸附质浓度增加当整个床层接进饱和时，出水浓度接近进水浓度，此时称床层耗竭这时应停止进水，将吸附剂进行再生，吸附和再生可以在同一设备中交替进行。也可以将失效的吸附剂排出。送到再生设备进行再生。因为在这种吸附设备中，吸附剂在操作过程中是固定的所以叫做固定床。根据水流方向，固定床又可以分为升流式和降流式两种，采用降流式固定床吸附，出水水质较好，但是水头损失比较大，特别在处理悬浮物较多的污水时，为防止碳层堵塞需要定期反冲洗，有时要在吸附层上部，设置反冲洗设备。在升流式固定床中，水流自下而上冲洗，当水头损失增大后，可以适当提高水流速度，使填料层稍有膨胀。但是上下层不要相互混合，这就可以达到自清的目的。根据处理水量，原水水质及处理要求，固定床可分为单床和多床系统。一般单床仅在处理规模较小时使用，多床又有并联和串联两种，前者适用于大规模处理，出水要求较低；后者适用于出水要求较高的场合。41n东北石油大学硕士研究生学位论文本次实验所用的固定床为玻璃制造的柱状的玻璃套管。壳层为恒温水浴，管层为填充床。上有加料口和溢流口，下边出口有调节流量的调节阀，采向下流的方式。3.4.2突破曲线实验内容本实验通过测定活性炭纤维固定床吸附水中氯苯酚的突破时间，来验证等温吸附线的吸附数据，同时研究外界因素对突破时间的影响。活性炭纤维吸附处理系统的设计实际上是决定其吸附床的基本尺寸与操作方法的选定。通过本次实验所测定得数据，可以为活性炭纤维固定床的设计提供一定的参考。3.4.3突破曲线实验方法先测定要加入固定床的氯苯酚溶液的浓度，加入氯苯酚溶液后，每隔一段时间从固定床出口取样，（若浓度变化不大可以间隔长一点时间）。用4—AAP分光光度法测定样品吸光度。直至吸光度与初始吸光度相同为止。用标准曲线查出各样品的浓度，分析浓度随时间的变化关系，以时间为横坐标，浓度为纵坐标，绘制出的曲线即为吸附突破曲线。3.4.4活性炭纤维床层的填充1.取一定质量的活性炭纤维（长条形，长约18厘米，宽约8厘米）放入大烧杯中，加入蒸馏水完全没住活性炭纤维，放在电炉上加热煮沸30分钟左右，直至没有气泡产生。2.适当安装铁架台，用蒸馏水将床层冲洗几遍，在床层中灌满蒸馏水，在床层下端放一洁净铜网，洗净的小玻璃珠装填至固定床小口的上沿。3.将煮好的活性炭纤维取出，卷成圆柱形，使其直径稍大于床层的直径。4.用镊子夹住卷好的活性炭纤维将其装入床中。5.在活性炭纤维上端装填5—6厘米玻璃珠；保持床层中的水高度不变，浸泡。6.打开恒温水浴的电源等开关，调节贝克曼温度计至25℃在恒温条件下用蒸馏水将床层浸泡２小时左右，若有气泡产生须从新进行排气泡的步骤。41n东北石油大学硕士研究生学位论文1.高位槽2.原溶液入3.恒温水浴出水口4.固定床5.恒温水浴6.取样瓶7.溢流槽8.恒温水域进水口9.玻璃珠10.玻璃珠11.溢流口12.调节阀图（4—10）活性炭纤维固定床吸附突破曲线实验流程图3.4.5活性炭纤维固定床突破曲线的实验步骤1.称取一定量的氯苯酚溶液，，在1000毫升容量瓶中定容。2.将配制好的溶液放入高位槽中，加入一定量的蒸馏水，混合均匀，这时测该溶液俄吸光度，利用回归曲线计算其浓度；打开恒温水浴，调节到30℃，恒温20分钟，先用蒸馏水调节流量。3.待流量均匀后，放入氯苯酚溶液并同时记录时间。4.一段时间后，用带刻度的量筒接一定量样品，用4—氨基安替比林分光光度法测样品吸光度A，记录数据，并用回归曲线计算浓度。5.隔一定时间后再取样测定，重复这一步骤，几小时后到样品的浓度恒定并与测得的初始吸光度相差不大时为停。6.以时间为横坐标，浓度为纵坐标画出突破曲线。3.4.6活性炭纤维固定床吸附突破曲线结论由实验结果可知，在氯苯酚溶液浓度相同，恒温，床层高度不变的情况下。在实验开始阶段，流出液浓度接近于零。随后流出液浓度逐渐升高。当吸附剂达到饱和时，流出液浓度与原始浓度相同。实验备注：1.实验过程中，应掌握好取样的时间并准确记录，否则，会造成很大的误差。2.取样后，应将样品静置10分钟左右以便使样品稳定，但时间不能过长，这是因为样品有挥发性，放置时间过长会退色，影响实验结果。3.实验过程中，应近可能保持固定床压强和温度不变。，这就要调整好入口流速与溢流的流速，并保正恒温水浴正常工作。3.5活性炭纤维再生的研究3.5.1活性炭纤维再生的概述目前吸附剂的再生方法有加热再生、药剂再生、化学氧化再生、湿式氧化再生、生化再生等。加热再生就是用外部加热的方法，改变吸附平衡关系，达到脱附和分解的目的，在高温下，吸附分子提高了震动能，因而易于从吸附剂活性点脱离，同时被吸附的有机物在高温下氧化分解或以气态分子逸出，或断裂成短键，因而降低了吸附能力。药剂再生就是在饱和吸附剂中加入适当的溶剂，可以改变体系的亲水憎水平衡改变吸附剂与吸附质之间的分子引力，改变介质电常数，从而，使原来的吸附崩溃。吸附质离开吸附剂进入溶剂中，达到再生和回收的目的。41n东北石油大学硕士研究生学位论文常用的有机溶剂包括苯、丙酮、甲醇、乙醇、异丙醇、卤代烷烃等。无机酸碱也是很好的再生剂，本实验中采用化学再生法中的碱洗再生法。该法可以使活性炭纤维的再生效率达到90%以上。3.5.2活性炭纤维再生原理氯苯酚水溶液呈弱酸性，以分子形式吸附于活性炭纤维上，如用碱液洗涤，氯苯酚会与碱溶液生成易溶的盐，随着水溶液流出固定床，而且这样有利于溶剂的回收。本实验用减息再生的方法，用氢氧化钠作为再生剂。3.5.3活性炭纤维再生的实验一、实验材料及试剂1、吸附剂采用鞍山活性炭纤维厂生的ACFS，其直径约为16μm，密度约为810kg/m3,孔隙率经为0.59，N2-BET比表面积以及微孔容积通过ASAP2400测定为902m2/g和0.46mL/g；而微孔(孔径<1.7nm)的比表面积和微孔容积为862m2/g和0.41mL/g。总的酸性基团和碱性基团分别为0.2532mmol/g和0.3972mmol/g。2、对氯苯酚溶液通过蒸馏水与纯对氯苯酚溶液按比例配置而成。3、不同浓度的NaOH碱溶液。二、实验过程1.先用蒸馏水将已经吸附饱和的床层冲洗半小时左右。2.用一定浓度的NaOH溶液在30℃下对吸附剂进行3—4小时的再生，先滴流1—2小时再用碱液浸泡2-3小时。3.用蒸馏水冲洗床层1—2小时，随时用PH试纸才测流出液体的PH值，若PH小于7，则不用盐酸冲洗，否则要用盐酸溶液将流出液PH调至7以下。4.接下来进行再生突破试验，实验采用5%的氢氧化钠溶液在30℃下再生吸附饱和的活性炭纤维，通过解吸的过程达到去除的目的。图中比较了近乎相同的实验情况下的几次使用活性炭纤维填充床和两生再生后除去氯苯酚的能力。经过两次再生，吸附容量变化很小，活性炭纤维损失也较小，达到理想的再生效果，再生率达89%以上。3.5.4活性炭纤维固定床再生效率的计算本实验中，对活性炭纤维固定床进行了两次再生实验，将活性炭纤维固定床的突破曲线与两次再生曲线绘制图，见图（4—11）；41n东北石油大学硕士研究生学位论文图（4—11）活性炭纤维突破及一二次再生曲线初次吸附量第一次再生后的吸附量=第二次再生后固定床的吸附量-第一次再生后吸附的再生效率=第二次再生后吸附的再生效率=3.5.5实验结论1、活性炭纤维较容易吸附对氯苯酚，而且速度快。对氯苯酚的平衡吸附量随温度的升高而降低，通过Langmuir议程可以计算出对氯苯酚与活性炭纤维的吸附等温线。2、当吸附时间增加时，吸附速率呈递减态势，而且吸附时间存在较优值。3、此外，突破曲线还受床层高度、液体流速的影响，在溶液浓度、温度、流量均一定的情况下，较短的床层长度的高速的进料控制，都可尽快突破活性炭纤维的填充床。4、实验中所用的NaOH溶液再生剂，是用以吸附对氯苯酚达到饱和的，吸附容量几乎不变，再生效率可达89%以上。实验备注：1.实验中使用的碱液要有足够的浓度，并且要用碱液滴流足够的时间，否则再生不充分，效果不好，影响再生。2.酸中和过剩的碱时，要使酸稍微过量，pH值约5～6，再用蒸馏水冲洗使pH值约在6～7之间。41n东北石油大学硕士研究生学位论文3.6活性炭纤维改性实验为了能够更好的应用活性炭纤维的吸附性能，拓宽他的应用领域，可以对活性炭纤维进行改性应用，通常的改性方法可分为浸渍法和混入法。通过改变ACF的孔隙结构和表面化学结构来提高ACF的吸附性能和氧化性能。选用硝酸、硫酸铜等溶液对活性炭纤维进行改性实验，研究改性前后的ACF对废水中氯苯酚的吸附性能。3.6.1硝酸作为改性材料一、仪器和试剂：活性炭纤维、氯苯酚、蒸馏水、2%的4-氨基安替比林、8%铁氰化钾、缓冲液、硝酸、722可见分光光度计、摇床。二、实验步骤：用硝酸对活性炭纤维进行浸渍化学改性处理，绘制改性以后活性炭纤维吸附苯酚吸附平衡等温线，比较前后活性炭纤维与原活性炭纤维吸附平衡等温线的区别。(1)配置浓度为5mol/1硝酸1000mL，称取5g左右活性炭纤维在其中浸泡12小时；(2)用蒸馏水反复冲洗，洗净残余硝酸；(3)将硝酸处理后的活性炭纤维放入烧杯，加1000mL蒸馏水，煮沸半小时，烘干；(4)干燥至恒重；(5)称取硝酸改性的活性炭纤维0.1-1g于n个250mL碘量瓶中，加入200mL初始浓度为250、350mg/L的苯酚水样，加盖;(6)置于10-15℃恒温摇床上振荡，充分混匀24小时;(7)曲线绘制41n东北石油大学硕士研究生学位论文三、结果与讨论可以看出，同原活性炭纤维比较，经硝酸改性后活性炭纤维吸附苯酚能力下降。分析:经硝酸氧化的活性炭纤维表面的含氧基团增多，增强了对极性物质的吸附能力，苯酚为非极性物质，所以，吸附能力降低;另外，硝酸的强氧化性使活性炭纤维表面发生氧化还原反应，含氧基团转化为更加稳定的基团，使活性炭纤维的活性降低;强酸的强氧化性和腐蚀性可能导致活性炭纤维表面炭层结构的坍塌，使其表面的微空结构遭到破坏，更加不利于活性炭纤维对高浓度苯酚水样的吸附。3.6.2硫酸铜溶液作为改性材料一、材料与实验步骤活性炭纤维、苯酚、蒸馏水、2%的4-氨基安替比林、8%铁氰化钾、氯化按、氨水缓冲液、硫酸铜溶液、722可见分光光度计;摇床。二、实验方法用不同浓度的硫酸铜溶液浸渍活性炭纤维，绘制改性后活性炭纤维的吸附平衡等温线，与原活性炭纤维的吸附平衡等温线作参照，比较不同浓度硫酸铜浸渍后活性炭纤维对苯酚吸附能力大小的变化规律。三、试验步骤称取四份5%原活性炭纤维分别浸入浓度为5mmol/l、10mmol/l、20mmol/l、30mmol/l的硫酸铜溶液中，浸渍24小时，用蒸馏水反复洗涤，洗净残余的硫酸铜，将上述改性后的活性炭纤维置于烧杯中，加入1000mL蒸馏水，煮沸半小时，放入105℃烘箱内烘干，在干燥器中干燥至恒重;各称取5mmol/l、10mmol/l、20mmol/l、30mmol/l的硫酸铜改性0.1一1克不同质量活性炭纤维放入n个250mL碘量瓶中，加入200mL浓度分别为250、350mg/L苯酚水样，盖紧；将碘量瓶放入温度为10一巧℃恒温摇床上，振荡24小时，充分混匀，取各个碘量瓶中上层清液lmL，测定吸光度，计算平衡浓度和平衡吸附量，绘制吸附平衡温线。41n东北石油大学硕士研究生学位论文四、实验结论随着硫酸铜浓度的升高，改性后活性炭纤维吸附苯酚的能力随之提高。苯酚水样初始浓度为250mg/I.时，原活性炭纤维的最大吸附量为84.902mg/g，5mmol/1硫酸铜改性活性炭纤维的最大吸附量为133.055mg/g，l0mmol/1硫酸铜改性活性炭纤维最大吸附量为137.255mg/g,20mmo1/1,30mmol/1硫酸铜改性后的活性炭纤维的吸附平衡等温线几乎重合，最大吸附量分别为149.03,137.987mg/g;苯酚水样初始浓度为350mg/L时，原活性炭纤维的最大吸附量为74.912mg/g,5mmol/1硫酸铜改性活性炭纤维的最大吸附量为111.876mg/g，l0mmol/1硫酸铜改性活性炭纤维最大吸附量为128mg/g，20mmol/1,30mmo1/1最大吸附量分别为128.456，138.887m;苯酚水样初始浓度为350mg/l时，原活性炭纤维的最大吸附量为75.917mg/g，5mmol/1硫酸铜改性活性炭纤维的最大吸附量为110.897mg/g,l0mmol/1硫酸铜改性活性炭纤维最大吸附量为127.543mg/g,20mmo1/1.30mmol/最大吸附量分别为138.764,128.456。实验结果表明，经硫酸铜改性后的活性炭纤维对苯酚的吸附量明显提高，且经20mmo1/1硫酸铜41n东北石油大学硕士研究生学位论文溶液浸渍获得的活性炭纤维对初始浓度为250、350mg/L的水样吸附苯酚的效果最好，与Langmiur与Freundlich吸附模型拟和结果较好，说明经20mmo1/1硫酸铜改性后的活性炭纤维有明显改变。随着硫酸铜浓度的增加，改性后活性炭纤维的吸附平衡等温线明显表现出逐渐向微孔吸附过渡的特征，在低浓度时吸附量呈快速增大，随着平衡浓度的增加，吸附量逐渐驱于饱和。结果表明，经硫酸钟改性后的活性炭纤维比原活性炭纤维对苯酚的吸附量明显提高。改性后活性炭纤维比表面积变小，极微孔含量减少，孔径分布变窄，改性后活性炭纤维的孔径结构比原活性炭纤维更符合对苯酚的吸附。41n东北石油大学硕士研究生学位论文第四章结论通过以上实验，得出以下结论：1.活性炭纤维是一种吸附能力很强的吸附剂。通过做25℃、35℃两个温度下的活性炭纤维吸附氯苯酚实验可知，两个温度下，活性炭纤维的吸附量都达到了210mg/L以上，这说明活性炭纤维可以很好的处理含酚废水。实验中，发现25℃时，活性炭纤维的吸附量要比35℃时大一些。而且，当溶液呈酸性或中性时的吸附量比呈碱性时要大的多。这主要是因为本实验研究的吸附过程是一个放热的吸附过程，并且因为氯苯酚的水溶液呈微酸性，在酸性条件下，氯苯酚溶液呈离子状态存在，这样较易吸附。2.活性炭纤维的吸附速率较快。通过25℃时活性炭纤维吸附氯苯酚的实验可知，在实验的开始阶段吸附速率很快，随着浓度的降低，吸附速率有所下降。活性炭纤维达到平衡的时间很短。这在实际应用中有重要的意义，可以节省运行时间。3.活性炭纤维作为吸附剂不会出现漏吸现象。通过在活性炭纤维固定床突破曲线以及两次再生实验可知，在开始阶段，流出液浓度都接近于零，并且实验过程中，流出液浓度不会出现突跃，而是逐渐升高，直至同原溶液浓度相同。4.活性炭纤维再生效率高。通过再生实验可知，两次再生实验的再生效率分别为94%和89%左右。这说明活性炭纤维可以重复使用，不用经常更换。活性炭纤维再生操作简单。由于无机酸碱均为很好的再生溶剂，本实验用NaOH作为再生剂，通过实验可知，用碱溶液将固定床吸附器中吸附质滴定1—2小时后浸泡2-3小时，就可以基本去除吸附剂床层中的吸附质，并且使其生成盐随流出液排除回收。以上结论均说明活性炭纤维的综合性能优越，性质稳定，平衡吸附量大，吸附速度快，再生效率高，没有漏吸现象发生，是一种良好的吸附剂。能够在各个领域特别是环境保护方面发挥重要作用。41n东北石油大学硕士研究生学位论文参考文献[1]曹雅秀，刘振宇，郑经堂．活性炭纤维及其吸附特性，1999，2:20~23．[2]贺福，王茂章．碳纤维及其复合材料[M]．北京：科学出版社，1997．[3]刘振宇，郑经堂．RAN基活性碳纤维研究及展望.化工进展，1998，1．[4]祝经堂.活性碳纤维[J]．新型碳材料，2000，15(2):80．[5]张健，张永春，宋伟杰．活性炭纤维及其在气体分离中的应用展望[J]．低温与特气，2001．[6]李开喜，吕春祥，凌立成．活性炭纤维的脱硫性能[J]．燃料化学学报，2002，30．[7]杨全红，郑经堂，王茂章，等．微孔炭的纳米孔结构和表面微结构[J].材料研究学报，2000，14(2):113~122．[8]蒋维钧，雷良恒.化工原理[M]．北京：清华大学出版社，2003：390~397.[9]kahagiTandIshitaniA.Carbon(J)，1988，26(3):389．[10]SchoglRandBochmHRCarbon(J)，1983，21(4):345．[11]乔志军，李家俊，赵乃勤，魏娜．高温热处理对活性炭纤维微孔及表面性能的影响新型炭材料，2004，19(1)．[12]冯孝庭.吸附分离技术[M]．北京：化学工业出版社，2000：15~18.[13]邹家庆.工业废水处理技术[M]．北京：化学工业出版社2003：137~144.[14]徐克勋.精细有机化工原料及中间体手册[M]．北京：化学工业出版社，1998：89~112.[15]钱易，汤鸿霄，文湘华．水体颗粒物和难降解有机物的特性与控制技术原理[M]．北京:中国环境科学出版社，2000．[16]陈水挟，刘进荣，曾汉民．几类载银活性炭纤维抗菌活性的比较新型炭材料，2002，17(1):26~29．[17]黄正宏，康飞宇，梁开明，等．活性炭纤维的分形孔径分布及对低浓度苯蒸气的吸附[J]．中国科学(B辑)，2002，32(2):168~171．[18]杨全红，郑经堂，王茂章．亚硫酸铁改性活性炭纤维静态吸附性能的初步探讨炭素，1997(01)．[19]傅敏．活性炭纤维改性及对焦化废水中有机物吸附作用的研究．[20]李开喜，凌立成，刘朗，等．氨水活化的活性炭纤维的脱硫作用.环境科学学报，2001，21(1)．[21]陈春．活性炭纤维改性及其对铅离子的吸附研究.[22]符若文，方明峰，张永成，曾汉民．硼酸活化粘胶基活性炭纤维的结构与性能的研究.炭素技术，2002(02)．[23]符若文，杜秀英，曾汉明，等．负载金属基活性炭纤维对一氧化氮和一氧化碳的吸附及催化性能研究.新型炭材料，2003(03)．41n东北石油大学硕士研究生学位论文[1]曾戎，岳中仁，曾汉民．活性炭纤维的热处理及其氧化还原吸附银[2]赵德明，蒋军荣，金宁人，金鑫丽.活性炭纤维处理对氟硝基苯废水的研究.浙江:浙江工业大学学报，2004(04)．[3]李小忠，等．含酚废水处理技术的研究．[4]姜军清，陆晓华.活性炭纤维处理含酚废水的研究[J]．江苏环境科技，200121（3）：3~5.[5]叶振华.化工吸附分离过程[M]．北京：中国石化出版社.1992:225~228.[6]张芳西，金承基，周淑芬.含酚废水的利用与处理[M]．北京：化学工业出版社，1983：160—168.[7]林齐平.含酚废水治理技术的进展．水处理技术，199319（3）：174~178.[8]曾汉民，郭锡坤.新型高效吸附材料—活性炭材料纤维NACF和SNCF[J].化工新型材料.1983：（4）：32~33.[9]范俊刚，等．活性炭纤维吸附法脱除废水中对氯苯酚及吸附剂的再生.辽宁化工，2002[10]陈芳艳，唐玉斌，茅新华．活性炭纤维对水中重金属离子的吸附研究.辽宁城乡环境科技，2002(04)．[11]李红莉等．水中重点有机磷农药的毛细管气色谱测定[J].化学分析计量2001，10(1):16~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