活性炭吸附典型含氮消毒副产物前体物的性能比较

新兴含氮消毒副产物较常规消毒副产物的浓度更低但毒性更强,去除难度更大。 提出采用活性 炭对形成含氮消毒副产物的前体物(以色氨酸为例)进行去除,比较常规和新型活性炭对前体物的去除性 能,并阐释原因。 研究发现:粉末状活性炭(PAC)和活性炭纤维(ACF)对色氨酸的最大等温吸附量分别为 37. 31 mg·g-1 和 178. 57 mg·g-1;对色氨酸的吸附速率分别是 5. 95×10-2 sec-1 和 1. 7×10-3 sec -1;两种类型的活性炭的吸附动力学均属于伪二阶动力学,且都符合 Langmuir 吸附等温方程(r2≥0. 99);ACF 比 PAC 具有更大的比表面积,更大的总孔体积、更小的平均孔径和更多的表面官能团。 在 15 ℃ ~ 45 ℃ 范围内,两者对色氨酸均是熵推动的自发吸附,吸附推动力先增加后减小,但 PAC 和 ACF 对色氨酸的吸附分别为物理吸附和化学吸附;研究结果表明:由于含氮消毒副产物前体物的分子量普遍较小,因此 ACF 更适用于其前体物的去除;由于 ACF 孔径较小,吸附速率较慢,因此需要保证充足的吸附接触时间。

Performances of Activated Carbons for Removal of Tryptophan as a Model Precursor of Nitrogenous DBPs