活化半焦处理含油废水的研究
论文旨在以廉价的半焦为吸附剂对模拟的油田含油废水进行处理。考察了半焦静态吸附含油废水过程中部分参数的影响。针对半焦和油类物质的特性，寻求合适的活化方法，通过活化改变半焦表面的物理化学性质以提高其对含油废水的吸附能力。
实验结果表明，利用半焦为吸附剂处理油田含油废水是可取的。在给定的条件下，20℃时半焦的平衡吸附量在12mg/g左右，约为活性炭的一半左右。废水的pH对半焦吸附量的影响较小，相差在0.4mg/g；溶液盐度的增加可提高半焦处理含油废水的能力，最多可相差41﹪左右，但随着盐度进一步增大却无明显变化。对半焦处理含油废水的吸附速率方程和吸附热力学做了初步讨论。半焦吸附含油废水的过程是放热的，属于物理吸附，因此溶液温度升高不利于半焦对含油废水的吸附。
文中探索了几种半焦的活化方法，对活化后半焦表面的物理化学性质进行了测定和分析，并考察了活化后半焦吸附处理含油废水的效果。原料半焦比表面积为103.2m<'2>/g，经活化后半焦的比表面积大部分都有所增加，其中单一步骤活化后以高温N2处理方法的效果最为明显，可使半焦比表面积增加2.5倍。各活化方法对半焦的平均孔径结构影响比较小，在2.2-2.0 nm之间变化。原料半焦表面基本上是呈中性的，经KOH，H<,2>O<,2>和高温N<,2>处理可达到增加半焦表面碱性官能团含量的效果。活化半焦的吸附能力大部分都有不同程度地提升，其中以KOH和H<,2>O<,2>高压两种活化方法对半焦处理含油废水吸附能力提高的幅度较大，在给定的实验条件下活化半焦吸附量均可达到20mg/g以上，较之原料半焦的吸附量提高了近一倍。
初步考察了半焦吸附柱实验中部分参数对除油率的影响。结果表明，低流速、低浓度有利于半焦对含油废水的处理。KOH活化的半焦样品除油率可达90﹪，H<,2>O<,2>和Cu(NO<,3>)<,2>-N<,2>活化后半焦样品的性能接近，除油率在80﹪左右。与模拟的含油废水相比，半焦对实际含油废水的处理能力还有一定的差距。在对含油量为27.5mg/L的实际含油废水进行动态处理时，原料半焦的除油率平均为33﹪，KOH和H<,2>O<,2>活化法得到的半焦除油率分别在66﹪和60﹪左右。
对于半焦水蒸气再生进行了初步的研究。随着通入蒸汽温度的升高和时间的增长，再生后半焦的处理能力增强。第一次再生后反而会使半焦对含油废水的处理效果增强，但随着再生次数的增多半焦的吸附性能不断地下降。
活化半焦;含油废水;吸附剂;废水处理
中国海洋大学
硕士
海洋化学
高从堦
2007
中文
X703.5
64
2007-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）