活性炭吸附典型含氮消毒副产物前体物的性能比较

作者：范子红; 周雨婷; 杨海林; 张会均

来源：重庆工商大学学报(自然科学版), 2022, 39(06): 14-21.

DOI：10.16055/j.issn.1672-058X.2022.0006.002

• 含氮消毒副产物
• 色氨酸
• 活性炭纤维
• 粉末状活性炭

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。

• 单位
  重庆工商大学