一種用于飲用水應(yīng)急處理突發(fā)性有機污染的活性炭改性方法
【專利摘要】一種用于飲用水應(yīng)急處理突發(fā)性有機污染的活性炭改性方法，涉及一種活性炭改性方法。為了解決現(xiàn)有的普通活性炭對原水中有機污染物吸附效果差的問題，本發(fā)明的改性方法步驟如下：將粉末活性炭預(yù)處理后與純水混合放入超聲波發(fā)生器中以100~200w/L的聲強震蕩10~30min，震蕩過程中調(diào)節(jié)溫度至20~60攝氏度，用離心機分離后在50~60攝氏度的真空干燥箱中干燥22~26小時，即實現(xiàn)了活性炭的改性。本發(fā)明改性后的活性炭對原水中有機污染物的去除率最高可達71.67%，本發(fā)明改性后的活性炭在應(yīng)急處理飲用水突發(fā)污染時對原水中有機污染物去除率高，去除效果好。
【專利說明】一種用于飲用水應(yīng)急處理突發(fā)性有機污染的活性炭改性方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種活性炭改性方法，主要用于飲用水應(yīng)急處理，是一種在向受到有機污染的原水中投加粉末活性炭之前先用超聲波處理活性炭粉末以提高有機污染物去除率的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]活性炭作為一種環(huán)境友好型吸附劑，具有較強的吸附性和催化性能，原料充足且安全性高，耐酸堿、耐熱、不溶于水和有機溶劑、易再生等優(yōu)點，對水體中各類污染物質(zhì)都具有一定比例的吸附效果，因此，活性炭在水處理中越來越受到重視。但是，由于普通活性炭存在灰分高、孔容小、微孔分布過寬、比表面積小和吸附選擇性能差等特點，加上其表面官能團及電化學(xué)性質(zhì)的一些限制，使其對污染物的吸附去除作用有限，遠遠不能滿足國內(nèi)外市場的要求。
[0003]高錳酸鹽指數(shù)是判定地表水、飲用水和生活污水水質(zhì)的重要指標(biāo)之一。其值越高，就表示水體中的有機物污染越嚴(yán)重。如果不進行處理，這些污染物不僅會摧毀水體的生態(tài)系統(tǒng)，人若以水中的生物為食，更會導(dǎo)致癌癥，畸形，突變的發(fā)生，對人極其危險。另外，若以受污染的江水進行灌溉，則植物、農(nóng)作物也會受到影響，容易生長不良，而且人也不能取食這些作物?，F(xiàn)在多用活性炭吸附的方法來降低原水中的高錳酸鹽指數(shù)，但是，現(xiàn)有的用于去除原水中有機污染物的活性炭對原水中有機污染物的吸附能力有限，去除效果差，而為了提高活性炭對原水中有機污染物的吸附能力，可通過超聲波改性的方法對現(xiàn)有的用于去除原水中有機污染物的粉末活性炭進行改性處理，經(jīng)過超聲震蕩改性后的活性炭，其間隙，t匕表面積及吸附容量都會得到擴張以提升對污染物的去除能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有的普通活性炭對原水中有機污染物吸附效果差的問題，本發(fā)明提供了一種用于去除原水中有機污染物的活性炭改性方法，為飲用水突發(fā)有機物污染事故提供了一種有效的處理工藝。
[0005]一種用于飲用水應(yīng)急處理突發(fā)性有機污染的活性炭改性方法，是按照以下方法進行的:將粉末活性炭預(yù)處理后與純水混合放入超聲波發(fā)生器中以10(T200w/L的聲強震蕩l(T30min，所述預(yù)處理后的粉末活性炭與純水的質(zhì)量比為1:6~7，震蕩過程中調(diào)節(jié)溫度至20-60攝氏度，用離心機分離后在50-60攝氏度的真空干燥箱中干燥22~26小時，即實現(xiàn)了活性炭的改性。
[0006]上述方法中，所述活性炭預(yù)處理方法為:將粉末活性炭加入過量的去離子水中煮沸3(T40min，所述粉末活性炭與去離子水的質(zhì)量比為1:6~7，再用去離子水洗滌至水變清為止以去除活性炭表面的灰分和雜質(zhì)，然后將洗滌好的粉末活性炭置于100-110攝氏度的干燥箱內(nèi)干燥22~26h。[0007]本發(fā)明將用于去除原水中有機污染物的粉末活性炭與一定量純水混合后放入超聲波發(fā)生器中進行改性，由于超聲波的“聲空化”作用，其產(chǎn)生的沖擊波和微射流能將活性碳原有的微小間隙進行擴張，擴大活性碳的比表面積，提高活性碳的吸附容量。由于自由基氧化和超聲波共振的作用，經(jīng)改性后的活性炭對原水中有機污染物的吸附能力加強，在處理原水中有機污染物時，對原水中有機污染物去除率最高可達到71.67%，與未經(jīng)改性的粉末活性炭相比，本發(fā)明改性后的活性炭對水中有機污染物的去除率高，去除效果好，投加量為30mg/L時即有對有機污染物良好的吸附效果。本發(fā)明改性后的活性炭也可用于水廠的常規(guī)處理流程。
【具體實施方式】
[0008]下面對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的說明，但并不局限如此，凡是對本發(fā)明技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍中。
[0009]【具體實施方式】一:本實施方式用于去除原水中有機污染物的粉末活性炭改性方法是按照以下方法進行的:
一、按質(zhì)量比為1:6的比例將用于去除原水中有機污染物的粉末活性炭加入過量的去離子水中煮沸30min，再用去離子水洗滌至水變清為止以去除活性炭表面的灰分和雜質(zhì)，然后將洗滌好的粉末活性炭置于100攝氏度的干燥箱內(nèi)干燥24h ；
二、將上述預(yù)處理后的粉末活性炭與純水按照質(zhì)量比為1:6的比例混合后放入超聲波發(fā)生器中以lOOw/L的聲強震蕩2(T30min，震蕩過程中調(diào)節(jié)溫度至60攝氏度，用離心機分離后在60攝氏度的真空干燥箱中干燥24小時，即實現(xiàn)了活性炭的改性。
[0010]本實施方式改性后的活性炭的比表面積為1030.407m2/g，對原水中有機污染物的去除率最高可達71.67%。`
[0011]以初始高錳酸鹽指數(shù)16mg/L，氨氮2mg/L的原水為例，采用經(jīng)上述改性后的粉末活性炭對其進行處理，對原水中有機污染物的平均去除率為52.4%，而未經(jīng)改性后的粉末活性炭對原水中有機污染物的平均去除率僅為5.28%。由此可見，按照本實施方式的方法改性后的粉末活性炭對原水中有機污染物的去除效果好。
[0012]【具體實施方式】二:本實施方式用于去除原水中有機污染物的粉末活性炭改性方法是按照以下方法進行的:
將用于去除原水中有機污染物的粉末活性炭預(yù)處理后與純水按照質(zhì)量比為1:7的比例混合后放入超聲波發(fā)生器中以200w/L的聲強震蕩lOmin，震蕩過程中調(diào)節(jié)溫度至20攝氏度，其他步驟及參數(shù)與【具體實施方式】一相同。
[0013]本實施方式改性后的活性炭比表面積為766.2 m2/g，對原水中有機污染物的去除率最高可達35.2%。
[0014]以初始高錳酸鹽指數(shù)16mg/L，氨氮2mg/L的原水為例，采用經(jīng)上述改性后的粉末活性炭對其進行處理，對原水中有機污染物的的平均去除率為22.5%，而未經(jīng)改性后的粉末活性炭對原水中有機污染物的平均去除率僅為5.28%。由此可見，按照本實施方式的方法改性后的粉末活性炭對原水中有機污染物的去除效果好。
【權(quán)利要求】
1.一種用于飲用水應(yīng)急處理突發(fā)性有機污染的活性炭改性方法，其特征在于所述改性方法步驟如下: 將粉末活性炭預(yù)處理后與過量的純水混合放入超聲波發(fā)生器中以10(T200w/L的聲強震蕩l(T30min，震蕩過程中調(diào)節(jié)溫度至20-60攝氏度，用離心機分離后在50-60攝氏度的真空干燥箱中干燥22~26小時，即實現(xiàn)了活性炭的改性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于飲用水應(yīng)急處理突發(fā)性有機污染的活性炭改性方法，其特征在于所述預(yù)處理后的粉末活性炭與純水的質(zhì)量比為1:6~7。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于飲用水應(yīng)急處理突發(fā)性有機污染的活性炭改性方法，其特征在于所述活性炭預(yù)處理方法為:將粉末活性炭加入過量的去離子水中煮沸，再用去離子水洗滌至水變清為止以去除活性炭表面的灰分和雜質(zhì)，然后將洗滌好的粉末活性炭置于100-110攝氏度的干燥箱內(nèi)干燥22~26h。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于飲用水應(yīng)急處理突發(fā)性有機污染的活性炭改性方法，其特征在于所述粉末活性炭與去離子水的質(zhì)量比為1:6~7。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于飲用水應(yīng)急處理突發(fā)性有機污染的活性炭改性方法，其特征在于所述 煮沸時間為3(T40min。
【文檔編號】B01J20/30GK103754977SQ201410021711
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】劉冬梅, 潘云皓, 崔福義, 王洪濤, 劉博 , 龐澍, 李曉凡, 馬闖, 王兆春, 談國君, 張正德, 許亞群, 宗靜, 徐永維, 戴琦 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)