国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

顆粒活性炭吸附工藝對(duì)水體中甲基叔丁基醚的去除

2011-12-21 00:50黃流雅劉友良應(yīng)維琪華東理工大學(xué)環(huán)境工程系上海0037上海興長(zhǎng)活性炭有限公司上海0803
中國環(huán)境科學(xué) 2011年10期
關(guān)鍵詞:丹寧酸值孔徑

胡 娟,黃流雅,劉 諾,張 巍,劉友良,應(yīng)維琪* (.華東理工大學(xué)環(huán)境工程系,上海 0037;.上海興長(zhǎng)活性炭有限公司,上海 0803)

顆?;钚蕴课焦に噷?duì)水體中甲基叔丁基醚的去除

胡 娟1,黃流雅1,劉 諾1,張 巍1,劉友良2,應(yīng)維琪1*(1.華東理工大學(xué)環(huán)境工程系,上海 200237;2.上海興長(zhǎng)活性炭有限公司,上海 201803)

通過批式平衡實(shí)驗(yàn)考察了各種材質(zhì)活性炭對(duì) MTBE的最大吸附容量以及吸附的影響因素.結(jié)果表明各活性炭的吸附能力依次為JHBG1>JHBG2>GCN830≥F300>YK>Bamboo,其中2種國產(chǎn)竹炭JHBG1和JHBG2對(duì)低濃度污染的地下水處理時(shí)的理論耗炭量分別為0.14和0.18g/L;水體中天然有機(jī)物對(duì)MTBE有一定的競(jìng)爭(zhēng)吸附,丹寧酸值較大的活性炭比較有利于地下水中MTBE的去除.采用連續(xù)流的微型快速穿透實(shí)驗(yàn)(MCRB)考察了活性炭的吸附容量利用率,結(jié)果證明活性炭吸附可以作為一種有效的地下水中 MTBE的去除工藝,這為MTBE污染場(chǎng)地的異位修復(fù)提供一個(gè)實(shí)際可行的參考.

甲基叔丁基醚;活性炭;吸附容量;微型快速穿透;天然有機(jī)物

甲基叔丁基醚(MTBE)是一種無鉛汽油添加劑,主要用于改善汽油性能和促進(jìn)汽油完全燃燒.截至2003年,MTBE在世界范圍內(nèi)的年消費(fèi)量大約是2.4億升[1],在美國城市地下水井常被檢出物質(zhì)中列第二位[2].由于 MTBE具有較高水溶性(20

℃下溶解度為 51000mg/L),一經(jīng)滲透就會(huì)向水體中迅速擴(kuò)散,造成水體大幅面積的污染.另外,由于MTBE的自然衰減很慢且與土壤的結(jié)合性較差[3],殘留在地下水體中可形成持久危害.研究表明,在美國歐洲等地區(qū)禁用后很長(zhǎng)時(shí)間,MTBE仍殘留在水源里[4].美國城市地下水中MTBE的檢出率為27%,濃度基本小于3mg/L[5].

我國目前尚未有系統(tǒng)的MTBE污染監(jiān)測(cè)報(bào)告,但就當(dāng)前我國汽油中MTBE添加量仍持續(xù)走高的現(xiàn)狀來看[6],這勢(shì)必會(huì)帶來嚴(yán)重的地下水污染.根據(jù)MTBE擴(kuò)散模型,未來市政供水系統(tǒng)肯定會(huì)受到影響[7].吸附工藝作為一種快速有效的方法經(jīng)常被應(yīng)用于各種水質(zhì)處理過程中.有較多研究者采用各種吸附材料對(duì)MTBE的水相吸附進(jìn)行了研究,如硅藻土[8],膨脹珍珠巖[9],污泥[10],沸石[11-12],樹脂[12-13],活性炭[14-15]等.

活性炭由于其巨大的比表面積和豐富的孔徑結(jié)構(gòu),在去除水體中的微量有機(jī)物方面得以廣泛應(yīng)用,但是對(duì)活性炭吸附MTBE的應(yīng)用研究大都局限在較少的活性炭樣品,并且僅通過常規(guī)的吸附容量實(shí)驗(yàn)及連續(xù)流穿透實(shí)驗(yàn)來獲得 MTBE吸附數(shù)據(jù),耗時(shí)又耗力[16-17].

本研究采用 4項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試方法獲得各活性炭的指標(biāo)數(shù)據(jù),并通過采用批式容量實(shí)驗(yàn)及連續(xù)流快速穿透實(shí)驗(yàn),將活性炭基本性能指標(biāo)(苯酚值,丹寧酸值)與對(duì)有機(jī)物的吸附性能建立對(duì)應(yīng)關(guān)系,達(dá)到通過常規(guī)指標(biāo)數(shù)據(jù)評(píng)估活性炭對(duì)有機(jī)污染物相對(duì)吸附的能力.對(duì)比不同材質(zhì)的國內(nèi)外常用炭型對(duì)低濃度MTBE的吸附容量結(jié)果并考察不同水質(zhì)對(duì)活性炭吸附去除MTBE的功效影響.本研究還探討了MTBE初始濃度和平衡時(shí)間對(duì)MTBE吸附的影響,并考察水體中共存的天然有機(jī)物對(duì)MTBE吸附的影響,以期為提出經(jīng)濟(jì)可行的實(shí)際應(yīng)用工藝提供基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

甲基叔丁基醚(色譜純,上海阿拉丁試劑有限公司); GCN 830(椰殼材質(zhì),美國 Norit公司),F300(煤質(zhì),Calgon公司),bamboo(竹質(zhì)),YK (椰殼,來自上海興長(zhǎng)活性炭廠),JHBG1, JHBG2 (竹質(zhì),福建金湖活性炭有限公司).地下水取自上海浦東某處地下水(TOC<8.8mg/L);上海自來水源自黃浦江原水,經(jīng)水廠混凝過濾消毒后,水體中分子直徑在 3016~3982的有機(jī)物占 60%, 800~1800的占27%[18].本研究中去氯自來水為快速通過中型活性炭柱過濾去除余氯后的自來水(TOC<4.5mg/L);純水(實(shí)驗(yàn)室自行制備,TOC<0.4mg/L).

自制旋轉(zhuǎn)搖床(5r/min);4041/KSM2型電動(dòng)咖啡研磨機(jī)(德國BrAun公司);ES-810型計(jì)量泵(易威奇泵業(yè));Agilent 7890氣相色譜(美國安捷倫公司);吹掃捕集器(美國Tarkmar公司);毛細(xì)管柱 DB-35MS(30m×0.32mm×0.25um)(美國安捷倫公司).

1.2 MTBE檢測(cè)方法

采用吹掃捕集前處理與氣相色譜結(jié)合(purge and trap + GC FID)的分析方法檢測(cè)水體中較低的 MTBE濃度.吹掃捕集條件:吹掃時(shí)間5min,吹掃流速 60mL/min,樣品傳送溫度 140℃,解析時(shí)間 2min,解析溫度 250℃,解析流速300mL/min.氣相色譜條件:氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)溫度250℃,進(jìn)樣口300℃.分流比1:1,H2流量40mL/min,空氣流量400mL/min,柱溫50℃保持1min后以15℃/min升溫至100℃保持3min,出峰時(shí)間在3.8min處.該方法檢測(cè)下限為10μg/L左右,采用外標(biāo)法對(duì)MTBE進(jìn)行標(biāo)線測(cè)定,獲得的標(biāo)線為y=x/10841(y為MTBE濃度,x為GC峰面積),線性相關(guān)系數(shù)R2=0.9991,滿足低濃度MTBE檢測(cè)需要.

1.3 MTBE吸附等溫線

1) 炭樣預(yù)處理:咖啡研磨機(jī)將活性炭樣品快速打碎成粉末狀,篩取180~325目的活性炭顆粒用去離子水清洗至洗炭水 pH值無明顯變化, 105℃干燥12h后存放在干燥器內(nèi)備用.

2) 稱取一定質(zhì)量活性炭,加入目標(biāo)水樣配制成炭泥,在攪拌混勻狀態(tài)下吸取適當(dāng)體積,添加至42mL吸附反應(yīng)瓶中,用目標(biāo)水樣補(bǔ)足至5mL.

3) 配制高濃度 MTBE儲(chǔ)備液:吸取一定體積的儲(chǔ)備液稀釋成所需濃度,添加 37mL至吸附反應(yīng)瓶中,用內(nèi)襯聚四氟乙烯膜的瓶蓋旋緊后置于自制滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)搖床中成軸向滾動(dòng);達(dá)到平衡后靜置使炭樣沉淀,取上層樣品快速通過 0.45μm水相系過濾頭過濾后送入檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)得 MTBE濃度.

4) 對(duì)剩余濃度(Cf,mg/L)和單位質(zhì)量活性炭的吸附容量以 Freundlich吸附模式進(jìn)行擬合,以雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖顯示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和擬合線并獲得吸附模型基本參數(shù).

吸附容量由式(1)計(jì)算:

式中: X/M為吸附容量,mg/g;C0為起始濃度,mg/L; Cf為平衡濃度,mg/L; V為樣品體積,L; M為實(shí)驗(yàn)樣品中的用炭量,g.

X/M和Cf的關(guān)系采用Freundlich吸附模式表達(dá)[17-18]:

吸附等溫線均在室溫 20~25℃下獲得;反應(yīng)pH值均為所采用水樣的原始pH值(純水:7.0,去氯自來水:6.5~7.0,地下水:6.5~7.5)

1.4 快速穿透曲線(MCRB)

稱取一定量活性炭(120~180目),填裝到不銹鋼微型穿透柱中,下端以玻璃棉襯托,上端以玻璃珠填充至滿.調(diào)節(jié)計(jì)量泵流速,確定穿透裝置的空床停留時(shí)間(EBCT)在設(shè)定值(進(jìn)水 MTBE濃度Cin為1.0 mg/L左右),用40mL的氣相色譜瓶采集出水并測(cè)定其 MTBE濃度(Ct),以床體積數(shù)為橫坐標(biāo),C/Cin為縱坐標(biāo)繪制穿透曲線.

2 結(jié)果與討論

2.1 接觸時(shí)間對(duì)MTBE吸附容量的影響

在進(jìn)行有機(jī)物吸附容量實(shí)驗(yàn)時(shí),若吸附過程未達(dá)到充足接觸時(shí)間而使吸附得以平衡,測(cè)得的活性炭吸附容量就會(huì)小于其最大吸附容量,不利于充分評(píng)價(jià)活性炭的吸附性能[19].首先以YK炭為例,探討不同接觸時(shí)間2,20和24h下對(duì)MTBE的吸附情況.

圖1 不同接觸時(shí)間下的活性炭吸附等溫線Fig.1 Adsorption isotherms at different contact time

由圖1可以看出,不同接觸時(shí)間下YK炭3條吸附等溫線基本重合,表明在MTBE剩余濃度相同時(shí),活性炭的吸附能力基本相同.為了進(jìn)一步驗(yàn)證上述結(jié)論,選取竹制活性炭 bamboo用同樣方法進(jìn)行吸附平衡實(shí)驗(yàn),吸附時(shí)間分別采用2,12h. 結(jié)果表明不同接觸時(shí)間下,平衡濃度達(dá)到1mg/L時(shí),活性炭的吸附容量誤差在5%以內(nèi),其2條吸附等溫線也基本重合.這是由于MTBE是一種分子量?jī)H為88.4的小分子醚類有機(jī)化合物,分子直徑約為 0.62nm[19],空間位阻很小,可快速進(jìn)入活性炭微孔中而完成吸附過程,因此2h的接觸時(shí)間即可充分達(dá)到吸附平衡.

2.1 初始濃度對(duì)MTBE吸附容量的影響

在0.5,1,2mg/L的MTBE初始濃度下,考察純水中不同材質(zhì)活性炭的吸附容量,結(jié)果見圖2.

圖2 不同初始濃度下的活性炭吸附等溫線Fig.2 Adsorption isotherms of different initial Concentration

由圖2可見,各種活性炭在不同初始濃度下達(dá)到相同平衡濃度范圍時(shí)獲得的吸附容量基本相同,可見MTBE初始濃度對(duì)活性炭的吸附容量影響不大.另外,將不同初始濃度下獲得的吸附容量數(shù)據(jù)和剩余濃度作圖,可以通過 Freundlich吸附等溫模型的擬合,線性相關(guān)系數(shù)(R2)均可達(dá)0.9976以上.

2.3 活性炭基本指標(biāo)對(duì)MTBE吸附的指示作用

活化方式和材質(zhì)不同的活性炭對(duì)MTBE的吸附能力具有明顯差異,實(shí)驗(yàn)考察了6種不同材質(zhì)不同活化方式的活性炭對(duì)MTBE的吸附容量.圖3為各活性炭的Freundlich吸附等溫線.在相同進(jìn)水濃度下,各活性炭對(duì)MTBE的吸附能力依次為 JHBG1>JHBG2>GCN830≥F300>YK>Bamboo (表1).

圖3 6種不同活性炭的吸附等溫線Fig.3 Adsorption isotherms of MTBE for 6 GACs

表1 各活性炭吸附性能指標(biāo)及MTBE吸附容量估算Table 1 Four indicators of 5 carbons and estimation of MTBE adsorption capacity

不同的原材料對(duì)于活性炭的吸附性能和孔徑分布有很大影響.由于獲得孔徑分布數(shù)據(jù)既耗時(shí)又耗力,在實(shí)際應(yīng)用中可以以吸附性能指標(biāo)值的大小判斷活性炭對(duì)不同分子大小有機(jī)物的相對(duì)吸附容量順序,簡(jiǎn)便快捷地初選出性能較好的活性炭[20].由表 1可見,各炭型對(duì)MTBE的吸附容量都隨著苯酚值的降低而降低,苯酚值的大小可以直接反映出各活性炭對(duì)MTBE吸附性能的優(yōu)劣.這是因?yàn)楸椒臃肿恿繛?4.2,與MTBE分子量非常接近;另外苯酚分子直徑[21]與MTBE分子直徑均為0.62nm,且兩者均為極性分子,因此苯酚值作為一種常用的活性炭性能指標(biāo)值,可以很好地表征不同活性炭對(duì)MTBE的吸附能力.同樣,作為小分子有機(jī)污染物的代表之一,三氯乙烯在活性炭上的吸附容量也可以完全有苯酚值大小來表征[22],這為判斷活性炭對(duì)小分子有機(jī)物吸附能力提供了一個(gè)快捷準(zhǔn)確的判斷依據(jù).

另外,根據(jù)活性炭吸附容量數(shù)據(jù),可初步估算出顆粒活性炭處理工藝的活性炭最小耗量.由表1可見,處理MTBE進(jìn)水濃度為1mg/L的地下水時(shí),兩種國產(chǎn)竹炭JHBG1和JHBG2的最小理論耗炭量分別為0.14,0.18g/L,表現(xiàn)出了優(yōu)良的吸附性能.

2.4 水體中天然有機(jī)物對(duì)MTBE的競(jìng)爭(zhēng)吸附

地下水含較多的天然有機(jī)物(NOM),這是一類自然水體中由于動(dòng)植物的分解而形成的具有不確定分子量的化合物,基本都是中大型分子.一般地下水中有機(jī)物分子量在 5000~10000的占45%左右[23].本研究通過不同活性炭在超純水、去氯自來水和地下水中的吸附容量實(shí)驗(yàn),觀察不同水質(zhì)中MTBE的吸附容量變化,并通過計(jì)算進(jìn)水濃度為1mg/L時(shí)各水質(zhì)下活性炭對(duì)MTBE的吸附量加以考量.

從表1數(shù)據(jù)看出,去氯自來水和地下水中各活性炭的吸附量均較純水有明顯下降.純水將水中導(dǎo)電介質(zhì)、不離解膠體物質(zhì)和有機(jī)物全部去除至很低,電阻率接近 18.3M??cm極限值.因此,在幾乎沒有其他物質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)吸附的條件下,純水中獲得的吸附量是活性炭對(duì)MTBE的最大吸附容量.去氯自來水和地下水體中天然有機(jī)物的存在都不同程度降低了MTBE在活性炭上的吸附量.但去氯自來水中及地下水中各活性炭對(duì)MTBE吸附量的大小順序并未發(fā)生改變,始終與在純水中獲得的吸附量次序保持一致.

比較同一活性炭分別在去氯自來水和地下水中的吸附量發(fā)現(xiàn),在 TOC較高的地下水中,除椰殼材質(zhì)的GCN830及YK在地下水中的吸附容量明顯小于其在去氯自來水中吸附量以外,竹質(zhì)炭(bamboo, JHBG1, JHBG2)和煤質(zhì)炭(F300)在地下水中的吸附容量反而大于TOC較低的自來水中的吸附量.

相對(duì)于地下水,去氯自來水中的有機(jī)物主要分布在分子量相對(duì)較小的范圍內(nèi),此范圍有機(jī)物易與MTBE形成競(jìng)爭(zhēng)吸附,占據(jù)活性炭中大孔徑;而活性炭中大孔一般是有機(jī)物被吸附進(jìn)入活性炭微小孔的門戶[24],地下水中有機(jī)物分子量分布范圍較大,且區(qū)間有機(jī)物沒有較小分子有機(jī)物的親水性強(qiáng)[25-26],因此很容易吸附在大孔徑中,形成堵塞,由此阻擋了4000~800分子量分布區(qū)間的有機(jī)物吸附,反而限制了這些物質(zhì)與MTBE的競(jìng)爭(zhēng)吸附幾率,導(dǎo)致部分活性炭在地下水中的吸附容量高于自來水中的.

丹寧酸值可表征活性炭上孔徑大于 2.8nm的孔徑數(shù)量[20],以此來表示活性炭對(duì)中大分子有機(jī)物的吸附能力.由表1可見GCN830和YK的丹寧酸值明顯小于其他活性炭.這兩種活性炭大孔徑比例很少,很容易在發(fā)揮吸附作用的初期就被地下水環(huán)境下有機(jī)物堵塞,加之其孔徑少,在去氯自來水中與有機(jī)物的競(jìng)爭(zhēng)吸附作用也不顯著,因此在去氯自來水中的吸附容量高于地下水中的. 而丹寧酸值較高的活性炭中大孔徑比例較高,與去氯自來水里中大分子有機(jī)物的競(jìng)爭(zhēng)吸附作用顯著,造成了自來水中MTBE吸附容量反而低于較高 TOC的地下水.因此,丹寧酸值可用來指示地下水中各活性炭對(duì)MTBE的吸附能力,快速簡(jiǎn)便地判斷出在地下水環(huán)境中有利于 MTBE吸附的活性炭炭型.

2.5 微型快速穿透實(shí)驗(yàn)

在應(yīng)用 GAC處理時(shí),由于活性炭塔空床停留時(shí)間(EBCT)等操作條件的限制,活性炭的吸附容量無法完全體現(xiàn).必需通過連續(xù)流穿透實(shí)驗(yàn)來估計(jì)在實(shí)際處理時(shí)的活性炭吸附容量利用率.微型快速穿透實(shí)驗(yàn)(MCRB)是本研究室提出的一種便捷、快速及環(huán)境友好的活性炭測(cè)試方法.采用120~180目的活性炭和小于10s的較短的空床停留時(shí)間(EBCT),大大縮短了穿透實(shí)驗(yàn)所需的時(shí)間,可以在普通的環(huán)境實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行.由于炭量少,壓力大,它可以迅速達(dá)到穿透,克服了傳統(tǒng)小型柱實(shí)驗(yàn)耗時(shí)耗材的缺點(diǎn)[27].根據(jù)穿透實(shí)驗(yàn)結(jié)果可遴選出最佳炭型,確定活性炭吸附技術(shù)是否能夠達(dá)到處理要求,并估算其處理成本.圖4和圖5為初始濃度1mg/L時(shí)EBCT分別為10s和5s左右各活性炭在去氯自來水和地下水中的快速穿透曲線.

圖4 MTBE快速穿透曲線(EBCT=10s)Fig.4 Breakthrough curves of MTBE in different water (EBCT=10s)

圖5 MTBE快速穿透曲線(EBCT=5s)Fig.5 Breakthrough curves of MTBE in different water(EBCT=5s)

從圖 4可見,去氯自來水中各活性炭對(duì)MTBE的吸附性能順序與平衡容量實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)的順序一致,為 GCN830>F300>bamboo;在地下水中的吸附性能也與吸附容量實(shí)驗(yàn)中一致,這印證了前文中苯酚值可準(zhǔn)確指示各活性炭相對(duì)吸附能力的結(jié)論.另外,F300和bamboo在去氯自來水中先行發(fā)生穿透,而GCN830在地下水中先發(fā)生穿透也說明了在連續(xù)流狀態(tài)下,丹寧酸值仍可準(zhǔn)確的指示地下水中各活性炭吸附小分子有機(jī)物的相對(duì)處理能力.圖5為三種竹質(zhì)活性炭分別在較短的 EBCT下在去氯自來水和地下水中的快速連續(xù)流穿透曲線.結(jié)果表明這3種丹寧酸值較大的竹質(zhì)活性炭在去氯自來水中比在地下水中更易發(fā)生穿透.竹炭目前作為一種環(huán)保型材料,由于其來源廣泛且可再生性強(qiáng)[28],更適合于應(yīng)用于地下水微污染的處理過程.

由表2數(shù)據(jù)可見,在快速穿透實(shí)驗(yàn)中,丹寧酸值較大的活性炭對(duì)地下水中MTBE的吸附容量利用率大于自來水中的,這與吸附容量試驗(yàn)結(jié)果一致.在MTBE剛剛可以檢出時(shí),丹寧酸值偏大的活性炭吸附容量利用率較低;但隨著床體積數(shù)的增大,其吸附容量利用逐漸增大,在Ct/Cin=0.5時(shí),竹炭等吸附容量利用率明顯增大;可以看到, JHBG1及JHBG2在EBCT縮短一半,運(yùn)行結(jié)束時(shí)其吸附容量利用率遠(yuǎn)高于國外成熟商業(yè)炭GCN830和F300原利用率的50%,這說明處理地下水中MTBE時(shí),采用丹寧酸值較大的活性炭是具有優(yōu)勢(shì)的.

表2 MCRB運(yùn)行效果計(jì)算匯總Table 2 Summary of MTBE breakthrough curves

3 結(jié)論

3.1 在不同較低初始濃度下獲得的 Freundlich吸附等溫線相差很小,因此低濃度范圍內(nèi) MTBE初始濃度對(duì)活性炭吸附容量無顯著影響.

3.2 MTBE屬于小分子有機(jī)污染物,液固間傳質(zhì)較快,2h內(nèi)達(dá)到吸附平衡.

3.3 苯酚值的大小可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)不同活性炭對(duì)MTBE的吸附性能優(yōu)劣;純水中各活性炭對(duì)MTBE的吸附能力最大.自來水和地下水中所含的NOM均會(huì)不同程度的降低活性炭對(duì)MTBE的吸附能力.

3.4 批式平衡實(shí)驗(yàn)證明丹寧酸值作為一項(xiàng)常用活性炭指標(biāo),可以很好的指示不同水環(huán)境下各活性炭對(duì)MTBE的相對(duì)吸附能力大小;快速穿透實(shí)驗(yàn)曲線進(jìn)一步驗(yàn)證了丹寧酸值較大的活性炭更適合地下水中MTBE的去除.

3.5 自來水和地下水中所含NOM的分子直徑分布差異造成各活性炭對(duì)MTBE的吸附能力在不同水環(huán)境下有所差異;中大孔徑比例較大的活性炭受自來水里中大有機(jī)物的競(jìng)爭(zhēng)吸附影響較大,中大孔徑較小的活性炭受地下水中大型有機(jī)物的堵塞作用影響較大.

[1] 施勁松. MTBE供需現(xiàn)狀及其前景展望 [J]. 當(dāng)代石油石化, 2003,11(7):23-27.

[2] 于曉章.汽油添加劑甲基叔丁基醚(MTBE)對(duì)環(huán)境的危害性 [J].生態(tài)科學(xué), 2003,22(3):257-260.

[3] Schirrmer M, Barker J F. A study of the long-term MTBE attenuation in the Borden aquifer, Ontario, Canada [J]. Ground Water Monitoring and Remediation, 1998,18(2):113–122.

[4] Squillace P J, Zngorski J S,Wilber W G et al. Preliminary assessment of the occurrence and possible source of MTBE in groundwater in the united states, l993-1994 [J]. Environmental Science and Technology, 1996,30(5):l721-1730.

[5] Squillace P J, Moran M, Lapham W, et al. Volatile organic compounds in untreated ambient groundwater of the United States,1985-1995 [J]. Environmental Science and Technology, 1999,33(23):4176-4187.

[6] 錢伯章. MTBE的需求動(dòng)向和替代措施 [J]. 當(dāng)代化工, 2001,(4):227-229.

[7] Lemke L D, Cypher J A.Postaudit evaluation of conceptual model uncertainty for a glacialaquifer groundwater flow and contaminant transport model [J]. Hydrogeology Journal, 2010,18: 945–958.

[8] Aivaliotia M, Vamvasakisa I, Gidarakos E. BTEX and MTBE adsorption onto raw and thermally modified diatomite [J]. Journal of Hazardous Materials, 2010,178(1-3):136-143.

[9] Lyew D, Guiotb S R, Monota F, et al.Comparison of different support materials for their capacity to immobilize Mycobacterium austroafricanum IFP 2012 and to adsorb MTBE [J]. Enzyme and Microbial Technology,2007, 40(6):1524-1530.

[10] Sun P T, Salanitro J P, Tang W T. Fate and biokinetics of methyl-t-butyl ether in activated sludge systems and its engineering significance [C]// 51 Industrial waste conference, 1997, 507-524.

[11] Anderson M A. Removal of MTBE and other organic contaminants from water by sorption to high silica zeolites [J]. Environ. Sci. Technol., 2000,34(4):725–727.

[12] Hung H W, Lin T F. Adsorption of MTBE from contaminated water by carbonaceous resins and mordenite zeolite [J]. Journal of Hazardous Materials, 2006,135(1-3):210-217.

[13] Annesini M C, Gironi F, Monticelli M B. Removal of oxygenated pollutants from wastewater by polymeric resins: data on adsorption equilibrium and kinetics in fixed beds [J]. Water Research, 2000,34(11):2989-2996.

[14] Detlef R U K, Matsu Y , Snoeyink V L. Predicting the capacity of powdered activated carbon for trace organic compounds in natural waters [J]. Environmental Science and Technology, 1998,32(11): 1694-1698.

[15] Stouffer M R. Carbon optimized activated carbons for MTBE removal in POU-POE systems—coconut versus coal [J]. Water Conditioning and Purification, 2001,35:34-36.

[16] Tom C S, Medhi W, Suffet M. Evaluation of granular activated carbon technology for the removal of methyl tertiary butyl ether (MTBE) from drinking water [J]. Water Research, 2003,37(2): 375-385.

[17] Sutherland J, Kekobad J, Adams C. Treatability of alternative fuel oxygenates using advanced oxidation, air stripping, and carbon adsorption [J]. Journal of Environmental Engineering, 2005,(5): 623-631.

[18] 高乃云,李富生,湯淺晶,等.上海源水中 DOM 的分子質(zhì)量及去除特性 [J]. 中國給水排水, 2001,17(12):13-18.

[19] 李冰璟.吸附和生物降解在活性炭塔中去除進(jìn)水中MTBE的研究 [D]. 上海:華東理工大學(xué), 2010.

[20] 張 巍,應(yīng)維琪,常啟剛,等.水處理活性炭吸附性能指標(biāo)的表征與應(yīng)用 [J]. 中國環(huán)境科學(xué), 2007,27(3):289-294.

[21] Ulker B, Batchimeg G, Halil D, et al. Adsorption of phenol by activated carbon: Influence of activation methods and solution pH [J]. Energy Conversion and Management, 2010,51(2):235-240.

[22] Huang L Y, Yang Z D, Li B J, et al. Granular activated carbon adsorption process for removing trichloroethylene from groundwater [J]. AIChE Journal, 2010,57(2):542-550.

[23] 袁 東.膜法深度處理地下水工藝中有機(jī)物分子量分布規(guī)律研究 [J]. 膜科學(xué)與技術(shù), 2008,28(4):35-42.

[24] Patricia A Q, Li L, Detlef R U. Effects of activated carbon characteristics on the simultaneous adsorption of aqueous organic micropollutants and natural organic matter [J]. Water Research, 2005,39(8):1663-1673.

[25] Li Q, Snoeyink V L, Marin, B J, et al. Elucidating competitive adsorption mechanisms of atrazine and NOM using model compounds [J]. Water Research, 2003,37(4):773-784.

[26] Li Q, Snoeyink, V L, Marin, B J, et al. Pore blockage effect of NOM on atrazine adsorption kinetics of PAC: the roles of PAC pore size distribution and NOM molecular weight [J]. Water Research, 2003,37(20):4863-4872.

[27] 常啟剛,應(yīng)維琪,張 巍,等.活性炭應(yīng)用測(cè)試新技術(shù)-微型快速穿透實(shí)驗(yàn) [J]. 中國環(huán)境科學(xué), 2006,26(3):275-279.

[28] 張齊生.重視竹材化學(xué)利用,開發(fā)竹炭應(yīng)用技術(shù) [J]. 竹子研究匯刊, 2001,20(3):34-40.

Granular activated carbon adsorption technology for removal of MTBE.

HU Juan1, HUANG Liu-ya1, LIU Nuo1, ZHANG Wei1, LIU You-liang2, YING Wei-chi1*(1.School of Resources and Environmental Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China;2.Shanghai Xingchang Activated Carbon Corporation Limited, Shanghai 201803, China). China Environmental Science, 2011,31(10):1637~1643

Methy tert-butyl ether (MTBE), a popular organic solvent and gasoline additive, has become a common groundwater pollutant. Numerous isotherm runs were conducted to evaluate the effects of contact time, initial MTBE concentration, raw material/activation, and solution composition on the adsorptive capacity of granular activated carbon (GAC) for MTBE. The adsorption capacity of the carbons employed was in the order of JHBG1>JHBG2>GCN830≥F300>YK>Bamboo. JHBG1 and JHBG2 had the lower consumption amount of activated carbon (0.14 and 0.18g/L) among the six carbon samples during the treatment of low-concentration contaminated groundwater. The adsorption capacity utilization rate from micro column rapid breakthrough technique shows that the GAC adsorption was practical for removing a small quantity of MTBE from groundwater and could provide significant guidance for ectopic remediation for contaminated water.

methy tert-butyl ether;activated carbon;adsorption capacity;micro rapid breakthrough;natural organic matters

X703.5

A

1000-6923(2011)10-1637-07

2011-01-08

上海市重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目(B506);國家“863”項(xiàng)目(2007AA06Z331)

* 責(zé)任作者, 教授, wcying@ecust.edu.cn

胡 娟(1985-),女,甘肅天水人,華東理工大學(xué)環(huán)境工程系博士研究生,主要從事地下水中微污染有機(jī)物的處理.發(fā)表論文 1篇.

猜你喜歡
丹寧酸值孔徑
兼收并蓄
丹寧環(huán)保織造新概念——ISKO推出R-TWOTM
優(yōu)質(zhì)橄欖油如何購買
不同滲透率巖芯孔徑分布與可動(dòng)流體研究
寧可丹寧
大孔徑數(shù)控管螺紋車床輔助支撐的設(shè)計(jì)改進(jìn)
Preparation of bimodal grain size 7075 aviation aluminum alloys and the ir corrosion properties
影響生物柴油酸值的因素及降酸值方法研究
分布式孔徑相參合成雷達(dá)技術(shù)
多變丹寧定律
祁阳县| 兴安盟| 余庆县| 女性| 毕节市| 金堂县| 勐海县| 开封市| 沛县| 宁强县| 天台县| 福泉市| 公主岭市| 林周县| 盖州市| 松潘县| 重庆市| 永年县| 永顺县| 叶城县| 当涂县| 聊城市| 黄石市| 遵义县| 泸州市| 洪雅县| 湘乡市| 衡南县| 灵璧县| 锡林郭勒盟| 东台市| 海阳市| 建水县| 眉山市| 恩平市| 庆元县| 徐水县| 广昌县| 丰顺县| 汉阴县| 乌拉特后旗|