非常規炭材料去除預氯化“三致"物研究進展
摘要:常規活性炭材料對鹵乙酸具有較好的去除效果,但是對三鹵甲烷去除效果不理想,因此需要考慮改性及新型炭材料的應用。綜述了改性活性炭吸附法去除預氯化“三致”物的進展,為活性炭改性與其他工藝聯用去除“三致”物奠定資料基礎,并對目前改性活性炭中存在的問題進行了分析評述,指出新型納米活性炭材料在水處理領域的發展前景。
關鍵詞:活性炭;預氯化;“三致”物;吸附;納米活性炭
隨著工業的快速發展,我國飲用水水源地污染嚴重,同時國家的飲用水水質標準不斷提高,給國民提供優質安全的飲用水的壓力日益增大。研究表明:對未經處理的水源水進行預氧化可以強化后續工藝 的處理效果。但是,飲用水采用氯預氧化或者消毒會 產生三鹵甲烷(包括氯仿、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷及溴仿等)和鹵乙酸(一氯乙酸、二氯乙酸)類具有“三致”(致癌、致畸、致突變)作用的有機鹵化物,其含量是國家飲用水水質標準中的重要控制 參數。
由于常規水處理工藝對對鹵乙酸和三鹵甲烷去除作用有限,而氯氣由于價格便宜適用廣泛等因素,因此在當前以及今后一段時間內,給水廠預氧化處理仍將以預氯化為主。所以,在經濟有效的原則下,提高預氯化“三致”物去除率的研究很有必要。研究表明,活性炭對鹵乙酸有較好的吸附效果,而對活性炭改性可使其對三鹵甲烷也有很好的去除效果。而且活性炭價格適中,來源廣泛,是飲用水處理中值得推薦使用的深度處理技術。本文針對預氯化“三致”物濃度低、易去除等特點,綜述了活性炭吸附技術的研究進展,為下一步采用活性炭改性與其他工藝聯用去除“三致”物奠 定一定的資料基礎,對目前改性活性炭中存在的問題進行了分析評述,指出納米活性炭材料在水處理 領域的發展前景。
1活性炭的性質和吸附機理
1.1活性炭的性質
活性炭主要吸附分子量在500~3000范圍內的 有機物;對于分子量小于500的吸附效果不明顯,而這些小分子有機物被確認是預氯化“三致”物的重 要產生來源之一。活性炭上的主要雜原子為氧,最常見的官能團為羧基、內酯基、羰基和酚羥基,對活性炭性質產生 重要影響的化學基團主要是含氧官能團和含氮官能團,從而使得活性炭在水中具有酸堿兩性特征。活性炭屬于非極性吸附劑,由于它的疏水性,使它在水溶液中可以有效地吸附各種非極性有機物質,對具有一定極性的溶質的吸附就有些困難。
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