Jak usunąć antymon?
Antymon i jego związki mają szerokie zastosowanie. Stosowane są głównie w produkcji ceramiki, szkła, baterii, farb, materiałów pirotechnicznych, uniepalniaczy. Ponadto wykorzystywane są również do produkcji półprzewodników, detektorów podczerwieni, dwustopniowych lamp próżniowych oraz środków odstraszających owady. Wraz z powszechnym stosowaniem antymonu i jego związków, powodowane przez niego problemy środowiskowe stają się coraz poważniejsze, a badania nad zanieczyszczeniem antymonem w kraju i za granicą zwracają coraz większą uwagę. Antymon i jego związki są wymienione jako priorytetowe zanieczyszczenie przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska, a także wymienione jako odpady niebezpieczne przez Konwencję Bazyleską. Obecnie głównymi metodami oczyszczania ścieków zawierających antymon w kraju i za granicą są wytrącanie chemiczne, wymiana jonowa, adsorpcja, filtracja membranowa i tak dalej.Adsorpcja ma długą historię separacji materiałów, która jest często stosowana do usuwania i odzyskiwania śladowych zanieczyszczeń w wodzie. Ma zalety wysokiej wydajności, prostoty i dobrej selektywności. Węgiel aktywny ma rozwiniętą strukturę porów, ogromną powierzchnię właściwą i dobrą wytrzymałość mechaniczną. Ze względu na dobrą adsorpcję znajduje szerokie zastosowanie w oczyszczaniu ścieków. Obecnie szybkość usuwania specjalnych metali ciężkich (takich jak antymon) jest stosunkowo niska, ale gdy ścieki przechodzą przez ultradźwięki, a następnie są adsorbowane przez węgiel aktywny, okazuje się, że ultradźwięki mogą znacznie wspomagać oczyszczanie antymonu w ściekach przez aktywowany węgiel. W badaniu przyjęto Sb jako docelowe zanieczyszczenie i omówiono wpływ obróbki węgla aktywnego na nie pod wpływem ultradźwięków. Wpływ temperatury adsorpcji na wydajność adsorpcji Przygotuj kilka roztworów 2mg"/L, 100mL Sb, sonikuj przez 20 min w 40℃, dodaj 200mg węgla aktywnego po sonikacji, wstrząśnij i zaabsorbuj w 30, 35, 40, 45, 50, 55, i 60 ℃ przez 60 min i wstrząsać przy 250 r"/min. Po zakończeniu adsorpcji zmierzyć pozostałą zawartość Sb w roztworze i obliczyć szybkość usuwania Sb. Wyniki przedstawia poniższa tabela.
| Temperatura adsorpcji (℃) | Wskaźnik usuwania (%) | Temperatura adsorpcji (℃) | Wskaźnik usuwania (%) |
| 30 | 90.96 | 50 | 90.45 |
| 35 | 90.19 | 55 | 90.83 |
| 40 | 90.71 | 60 | 90.54 |
| 45 | 90.58 |
Z tabeli widać, że podczas procesu adsorpcji szybkość usuwania antymonu jest stabilna wraz ze zmianą temperatury adsorpcji. Dlatego temperatura adsorpcji ma niewielki wpływ na efekt adsorpcji.
Wpływ dawki węgla aktywnego na efektywność adsorpcji
Przygotuj kilka porcji roztworu 2mg"/L, 100ml Sb, sonikuj przez 20min w 40℃, dodaj węgiel aktywowany 50, 100, 200, 300, 400, 500mg po sonikacji, wstrząsaj i wchłaniaj przez 60min, prędkość obrotowa wstrząsania wynosi 50r"/ min, po zakończeniu adsorpcji zmierzyć pozostałą zawartość Sb w roztworze, obliczyć szybkość usuwania Sb, a wynik przedstawiono na rysunku
W procesie adsorpcji wraz ze wzrostem dawki węgla aktywnego zmniejsza się stężenie zaadsorbowanych jonów w roztworze, a szybkość usuwania jonów antymonu gwałtownie wzrasta. Jednak gdy dawka węgla aktywnego jest większa niż 200 mg, nawet dodając więcej dawki węgla aktywnego, a szybkość usuwania jonów antymonu rośnie powoli. Dlatego też, biorąc pod uwagę czynnik kosztów, optymalna dawka węgla aktywnego do leczenia 2 mg"/l, 100 ml roztworu antymonu wynosi 200 mg, a najlepszy stosunek zawartości Sb do węgla aktywnego to 1 mg Sb"/g węgla aktywnego.
Wpływ PH na efektywność adsorpcji
Przygotuj kilka roztworów 2mg"/L, 100ml Sb, dostosuj pH do 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 11 i poddaj działaniu ultradźwięków w 40°C przez 20 minut, dodaj po 200 mg każdy po sonikacji i oscylować z prędkością 250 obr/min, po zakończeniu adsorpcji zmierzyć pozostałą zawartość Sb w roztworze i obliczyć szybkość usuwania Sb, jak pokazano na poniższym rysunku.
Z rysunku widać, że PH ma większy wpływ na wydajność adsorpcji węgla aktywnego. W zakresie PH od 1-11, PH odpowiadające maksymalnej szybkości usuwania adsorpcji wynosi 1-2, a następnie wraz ze wzrostem PH szybkość usuwania ma tendencję do zmniejszania się. Dlatego optymalne PH testu wynosi 1-2, biorąc pod uwagę koszt obróbki, PH 2 jest najlepszym stanem.
Wniosek:
Badania wykazały, że fale ultradźwiękowe mogą znacząco promować jony antymonu w oczyszczaniu ścieków z węglem aktywnym. W przypadku stosowania ultradźwięków i węgla aktywnego do oczyszczania ścieków zawierających antymon, czas ultradźwięku wynosi 20 minut, temperatura 40 ℃, czas adsorpcji 60 minut, pH wynosi 2, a stosunek węgla aktywnego do antymonu wynosi 1 mg Sb " / g . Efekt obróbki węgla aktywnego jest najlepszy, a stopień usuwania wynosi 95,86%.
