活性炭去除涂料工业废水中的铅

　　油漆涂料工业中排放的重金属对水和土地的污染是很严重的，铅是涂料工业废水中发现的一种重金属，即使低浓度的铅也具有很强的毒性。为了从工业废水中去除重金属，我们根据行业工况研发了除铅活性炭。用纯硝酸铅分批测试了活性炭的处理条件和适用性。

　　活性炭吸附条件测试

　　进行实验是为了优化诸如pH(3、5.5和8)，活性炭剂量(0.5、1和1.5g)和铅(II)离子的初始浓度(50、100和150mg/L)去除水溶液中铅(II)离子的效率。使用合适实验条件，检查了实际的涂料工业废水中铅(II)离子的去除效率。在250ml锥形瓶中以250rpm的恒定速度和120分钟的接触时间在室温下进行实验。然后，使用过滤滤纸与活性炭分离。残留的铅(II)离子浓度通过使用微波等离子体原子发射光谱法确定。所有实验均重复三次

　　在对活性炭参数进行分析观察时，活性炭显示出较低的灰分含量(5%)，中等含量的挥发性物质(26.7%)，较低的水分含量(5.4%)和较高的固定碳百分比(62.9%)。这表明此款活性炭的水分含量较低，可能具有更好的去除潜力。但是，其挥发性物质含量稍微有点大。中等含量的挥发性物质和低灰分含量通常会提高碳的固体收率并产生高固定碳。当具有与碘值直接相关的高微观结构时，可以获得更好的性能。碘中碳的数量较高，是由于存在大孔的微孔结构，并且由于其孔结构的扩大，碳具有较大表面积的可能性也很高。

　　活性炭的FTIR分析

　　活性炭基于pH(7和5.5)，初始铅(II)离子浓度(0和50mg/L)以及铅(II)离子前后的吸附剂剂量(1和1.5)的活性炭的FTIR光谱特性吸附。活性炭的FTIR光谱显示峰值频率存在显着差异，这是由于铅(II)离子与活性炭的活性位点的结合，表明活性炭上存在可电离的官能团，该官能团可能与其他离子相互作用阳离子。

　　活性炭在吸附铅离子之前和之后的FTIR光谱在图1显示。记录的光谱给出了不同的吸附峰，这些峰代表了活性炭中各种官能团的存在。在3450cm-1的铅(II)离子带吸附之前，活性炭的光谱表示羟基中OH的拉伸振动，在2374cm-1处的CH拉伸带表示甲基和亚甲基。除了在半纤维素中乙酰基在1620cm-1处的拉伸外，在1383cm-1处的拉伸表明在芳环中拉伸，在1313cm-1处的拉伸归因于NO拉伸振动，在1166cm处拉伸木质素中芳基的CO-1伸展分别与和1040cm-1相关。吸附后铅的所有分配波数均与吸附前不同，只是其中之一在吸附过程中发生了许多波数偏移。

　　图1：(a)之前和之后(b)铅(II)离子吸附之前活性炭的FTIR分析。

　　涂料行业未经处理和经过处理的废水特性

　　从涂料行业收集的未经处理和处理过的废水特性，未经处理的废水的大多数参数浓度(pH和温度除外)均高于标准。特别是，铅离子浓度比标准高46倍;因此，必须将其清除以避免环境风险。除COD和TSS外，处理后的废水特性均低于标准。因此，需要进一步的处理以去除过量的COD和TSS，然后再将其排放到环境中。

　　吸附平衡等温线研究

　　在室温下，使用1.5g/100ml，pH为5.5的活性炭和初始铅离子浓度(50、100和150mg/L)进行平衡等温线实验。将吸附物-吸附剂溶液以250rpm的恒定速度混合120分钟的平衡时间。图2(a)和6(b)表示Langmuir和Freundlich等温线在活性炭上吸附铅离子，发现铅在活性炭上的吸附非常适合Langmuir模型。

　　图2：活性炭上铅离子吸附的(a)Langmuir图和(b)Freundlich图。

　　活性炭去除涂料工业废水中的铅，经过测试表明，活性炭是从涂料工业废水和混合水溶液中去除铅的良好吸附剂。在相同条件下，从涂料工业废水中去除了79.7%的铅离子。除COD和TSS外，处理后的废水特性均能达到设定的标准。当前研究的结果表明，使用活性炭的吸附过程是一种环保且有效的吸附剂，可从水溶液和涂料工业废水中去除铅离子。如果需要了解详细工况和活性炭技术参数请在线咨询我们获取。