天然沸石对水体中甲基橙和亚甲基蓝的吸附研究 - 图文(10)

笙螋空进鱼盟壁里基堇曲咝瞰碰塞２０乞”萼ｍ５００１００２００３００４００５００６００７００８００ｔ／ｒａｉｎ３。２５２０ｆ重１５。ｉ１０５００１００２００３００４００５００６００７００ｔ／ｒａｉｎ格如筋∞：２一．∞箸／仲，Ｏ０１００２∞３００４００５００６００７００ｔ／ｍｉｎ图４．７不同温度下接触时间对沸石吸附亚甲基蓝吸附量的影响Ｆｉｇｕｒｅ４－７Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｔｉｍｅｏｎｍｅｔｈｙｌｅｎｅｂｌｕｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｎｚｅｏｌｉｔｅ由表４．４看出，在实验的条件下，准二级动力学线性拟合的回归系数均大于０．９９，比准一级动力学线性拟合的回归系数，且由准二级动力学回归方程计算得到的平衡吸附量ｇ。与实验值接近，说明准二级动力学更能描述沸石对亚甲基蓝的吸附行为．利用式ｌ－２８，在初始浓度为３０ｍｇ?Ｌ－‘时，吸附过程的活化能为３５．８ｋＪ?ｒｏｏｆｌ，说明沸石对亚甲基蓝的吸附是化学吸附．４．３沸石固定床对亚甲基蓝的吸附研究静态的吸附实验参数可以得到一些常数，如在一定温度下最大吸附量，热力学常数和动力学常数以及影响吸附的因素，为装柱处理打下基础．在实际中根据需要常用装柱连续处理水样，以提高效益和效率．因此，研究沸石吸附亚甲基蓝的柱吸附行为是很有必要的．影响柱吸附的因素有吸附剂用量（柱高）、溶液的ｐＨ、溶液流速、流入液的浓度、盐度等．这里主要研究柱高不变的情况下，溶液流速、流入液初始浓度对流出曲线的影响．４．３．１流速对流出曲线的影响相同浓度下（Ｃｏ＝３０ｍｇ?Ｌ－１）不同流速的流出曲线如图扣８所示．１．Ｏｎ８０．６口唁Ｌ－ｌｉ０４ｍｇ－Ｌ’１ｍＬ．１０．２ｍＬ．１ｎＯｎ＃Ｌ．１０２００４００６００８００１０００１２００，ｔ／ｍｉｎ图４－８不同条件下的流出曲线Ｆｉｇｕｒｅ４－８Ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈｃｕｒｖｅ８ｏｆｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｆｌｏｗｒａｔｅａｎｄｉｎｉｔｉａｌＭＢｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｎＭＢａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｎｔｏｚｅｏｆｉｔｅ由图４－８可知，当时Ｃ０＝３０ｍｇ?Ｌ－１，流出时间为１００ｍｉｎ时，对于流速分别为２．２、５．２和８．２ｍｌ?ｍｉｎ＿１的流出液，其ｃＩ／ｃ０值分别为０．０１、Ｏ．１９和Ｏ．４５，说明流速显著影响流出曲线的形状．４．３．２初始浓度对流出曲线的影响相同流速下不同初始浓度的流出曲线也示于图４＿８．蔓四重进鱼盟垩里基蓝鳗噬咝班童由图４＿８可知，当流速为８．２ｍＬ?ｍｉｎ－１时，流出时间为５０ｍｉｎ时，对于初始浓度分别为３０、５０ａｎｄ７２ｍｇ?１－１的溶液，其流出液的ｃｌ／ｃｏ值分别为Ｏ．１８、Ｏ．６０和Ｏ．７７，说明流速同样显著影响流出曲线．４．３．３柱高对吸附的影响当流速为８．２ｍＬ?ｍｉｎ－１、初始浓度为３０ｍｇ?Ｌ－１时，在不同柱高条件下（吸附剂用量不同），流出曲线如图扯９所示。图４．９不同高度时沸石柱对噩甲基蓝的吸附曲线Ｆｉｇｕｒｅ４＿９ＴｈｅｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈｃｕｒｖｅｏｆＭＢａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｎｔｏｚｅｏｌｉｔｅｃｏｌｕｍｎａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｅｄｈｅｉｇｈｔ（ｃｏ＝３０ｍｇ?Ｌ－１，ｖ＝８．２ｎｉｌ?ｒａｉｎ一‘）由图４—９看出，随着柱高增大（吸附剂用量增加），流出曲线向右移动，在流速和初始浓度一致的情况下，流出液达到相同的浓度，所用的时问增加。结果说明，增加吸附剂用量有利于水体中ＭＢ的去除。但吸附剂用量增加太大，势必会增加水流的阻力，因此实验时并不过分追求大的吸附剂用量。４．３．４Ｔｈｏｍａｓ模型应用Ｔｈｏｍａｓ模型是由Ｔｈｏｍａｓ发展的一种最常用、应用最广泛的柱吸附动力学模型．其数学表达式为‘１９０哪：，苦２五再圃１怍Ｄ‘Ｑ式中ｈｈ为Ｔｈｏｍａｓ速率常数（ｍＬ－ｍｉｌｌ－Ｉ．ｍｇ－１）；蜘为单位质量的吸附剂吸附平衡时的吸附量（ｍｇ?旷１）；Ｊ为吸附柱中吸附剂的质量（曲；‰为流出液的体积（ｍＬ）；Ｃｏ为溶液中ＭＢ的初始浓度（ｍｇ?Ｌ－‘）；ｃｔ为流出液中ＭＢ的浓度（ｍｇ?Ｌ－１）；Ｑ为流速（ｍＬ?ｍｉｎ－’）：ｔ为流出时间（产啪，Ｑ）．Ｔｈｏｍａｓ模型的线性形式可以表示如下式：ｌｎ鲁＿１）＝警吨印㈣）对实验数据用最小差方和进行线性和非线性回归，得到相应的参数，结果如表４＿５和表“所示．表４－５线性回归分析时Ｔｈｏｍａｓ模型参数Ｔａｂｌｅ４－５ＭｏｄｅｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｂｙｌｉｎｅａｒｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｗｉｔｈｔｈｅＴｈｏｍａｓｍｏｄｅｌ４＿６非线性同归分析时Ｔｈｏｍａｓ模型参数Ｔａｂｌｅ４－６Ｍｏｄｅｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｂｙｎｏｎ—ｌｉｎｅａｒｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｗｉｔｈｔｈｅＴｈｏｍａｓｍｏｄｅｌＬ０ｎ８０?６汀了０－４０?２ｎ００５０ｌ∞１５０２００２５０３００３５０ｔ／ｎｆｍ¨瞄¨¨雌∞ｏ２００４００６００８００１０００ｔ／ｎｆｉｎＢ，Ｃ，Ｄ：ｖ－８．２ｍＬ．ｒａｉｎ～，Ｃ０＝７２ｍｇ?Ｌ－１；Ｆ’ＧＨ：ｖ＝８．２ｍＬ?ｍｉｌｌ－１，Ｃｏ＝５０ｎａｇ?Ｌ－１；Ｊ。ＩＬＬ：ｖ＝８．２ｍＬ?ｍｉｌｌ－１，Ｃｏ＝３０ｎａｇ?Ｌ－１；Ｎ，Ｏ，ｐ：ｖ＝５．２ｍＥ．ｍｉｎ－１，Ｃｏ＝３０ｍｇ?Ｌ－１；ＫＳ，Ｔ．ｖ－－２．２ｍＬ?ｍｉｎ一，Ｃｏ＝３０ｎａｇ?Ｌ－１图４一ＩＯ不同流速和不同初始浓度时实验点与Ｔｈｏｍａｓ模型预测点比较（ｚ＝１０ｃＩｎ）Ｆｉｇｕｒｅ４－－１０Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｏｉｎｔｓ，ｌｉｎｅａｒｐｒｅｄｉｃｔｅｄｐｏｉｎｔｓａｎｄｎｏｎ－ｌｉｎｅａｒｐｒｅｄｉｃｔｅｄｐｏｉｎｔｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ由表４－５和表４巧看出，采用线性回归和非线性回归，得到的参数有很大的不同．图４’ＩＯ为在不同流速和初始浓度条件下实验点与预测点的比较，图４’１ｌ为不同柱高条件下实验点与预测点的比较，说明线性回归方法和非线性回归方法都可用预测实验条件下沸石对亚甲基蓝的动力学过程．根据可决系数衅）和实验值（伽．ｅ）与４７