自然環(huán)境水中的高氮化合物是工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的水生態(tài)問題。因此，必須考慮在環(huán)境中消除或減少氮化合物。活性炭吸附是去除有機(jī)和無機(jī)污染物的一種較好的方法，所以這期我們使用活性炭和幾種化學(xué)改性后的活性炭以從水溶液中除去氨氮，以測試幾種活性炭的性能。

　　現(xiàn)在，工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的增加導(dǎo)致各種有機(jī)和無機(jī)污染物釋放到環(huán)境中并釋放到水中。氨氮是其中影響比較大的污染物之一。其中鋼鐵廠，肥料生產(chǎn)，精煉廠，食品生產(chǎn)工廠和玻璃工業(yè)大約每年釋放4500萬噸的氨氮到自然水中。因此，有必要考慮在自然環(huán)境中處理或降低氨氮的含量。傳統(tǒng)的廢水處理不能提供氮化合物所需的排放標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量，并且當(dāng)大量廢水釋放到水中時會引起嚴(yán)重的問題。所以開發(fā)新的處理方法很重要，我們使用不同的化學(xué)試劑(包括酸性H2 SO4)測試了活性炭和改性活性炭對氨氮吸附的性能，為以后的廢水處理做參考。

　　實驗方法

　　活性炭的制備：首先，稱取5g粉狀活性炭，并向該溶液中加入69mL H2 SO4和1.5g NaNO 3。然后，將9g KMnO 4緩慢加入溶液中，達(dá)到500cc的體積。在該步驟中將溫度保持在20℃以下。然后，將溶液加熱至35℃并在振蕩器上磁力攪拌7小時。將溶液冷卻至室溫。此外，400毫升冰和3毫升過氧化氫(30%)加入到制備的溶液中。在(4000rpm和4小時)的條件下離心本溶液。最后，緩慢地從溶液中取出上清液。剩余的固體用200mL蒸餾水，鹽酸(0.30)和200mL乙醇洗滌。之后，將樣品干燥并將制備的溶液過篩(80目)。所有階段，包括取樣，儲存和實驗都是根據(jù)水和廢水檢測的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行的。

　　測試方法：在該研究中，分析不同的(pH：3,6,9)以確定兩種吸附劑的最佳pH。檢測吸附劑用量(1.5g)，恒定濃度的氨氮(l50mg L-1)和接觸時間(5,10,20,30,60,90和120min)以確定改性活性炭去除氨氮的接觸效果(時間和pH值)。在下一步中，在不同劑量的活性炭(0.5-1.5g)下分析吸附劑劑量的影響，以除去氨氮的初始濃度(150mg L-1)。考慮到氨氮揮發(fā)物的量為NH 3在堿性pH下。因此，為了實現(xiàn)純吸附量，通過不同濃度(50,100和200mg L-1)和pH：9分析對照樣品，以從吸附物量測量揮發(fā)性氨的量。

　　動力學(xué)反應(yīng)的測定：為了確定反應(yīng)動力學(xué)，在不同接觸時間(2-120分鐘)用恒定變量(pH：9和吸附劑劑量1.5g)進(jìn)行實驗。將得到的結(jié)果擬合為偽一級，偽二級和粒子穿透動力學(xué)模型。使用不同的改性和未改性的活性炭測定和分析吸附劑上吸附質(zhì)組分的恒定速率。

　　實驗結(jié)果

　　FTIR分析：FTIR分析確定了活性炭和改性活性炭上活性官能團(tuán)的特征，如圖1所示。

　　SEM分析：SEM圖像用于觀察吸附劑的表面物理形態(tài)，放大倍數(shù)為600,1500和3000圖2顯示了活性炭和改性活性炭的SEM圖像。

　　pH值ZPC的測定：活性炭和改性活性炭的pH ZPC分別為6和5.6。pH ZPC的結(jié)果如圖3所示。

　　接觸時間對去除率的影響：接觸時間對活性炭和改性活性炭的氨氮去除率的影響如圖4所示。結(jié)果表明，在不同氨濃度下，通過增加接觸時間2-120分鐘，去除率增加。在接觸時間的最初60分鐘，分別通過改性和未改性的吸附劑除去超過0.80和0.50%的氨氮。

　　活性炭改性后吸附劑表面孔隙數(shù)量出現(xiàn)明顯變化。隨著吸附劑用量的增加和吸附質(zhì)濃度的降低，氨氮的去除量增加。氨在pH為3-9的期間去除率增加。與活性炭相比，改性活性炭的去除率更令人滿意。而且，與活性炭相比，改性活性炭顯示出更高的吸附容量。兩種吸附劑的氨去除率隨溶液pH值的增加而增加。它與吸附劑表面有關(guān)，其在高于pH zpc的pH下具有負(fù)電荷氨分類為陽離子化合物，在吸收劑和目標(biāo)污染物之間產(chǎn)生靜電吸引力，結(jié)果，去除率增加。pH值比pH zpc小的pH值導(dǎo)致吸附劑表面的正電荷增加，從而在吸附劑和陽離子污染物之間產(chǎn)生排斥力，從而導(dǎo)致氨去除率降低。

　　結(jié)果表明活性炭和改性活性炭在堿性pH下的去除率更高，吸附反應(yīng)達(dá)到120 min。隨著氨氮的初始濃度和吸收劑劑量的增加，去除率增加。結(jié)果證實，改性活性炭由于其高吸附能力，可以用作水和廢水中氨氮處理的合適吸附劑。

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