摘要：研究了粉狀活性炭對內(nèi)吸磷的吸附去除效果以及吸附時(shí)間，活性炭投加量和水質(zhì)條件對吸附效果的影響。結(jié)果表明，當(dāng)內(nèi)吸磷質(zhì)量濃度為0.30mg/L，活性炭投加量為20mg/L時(shí)，在去離子水中吸附60min后，出水內(nèi)吸磷為0.02mg/L；在去離子水中的吸附效果優(yōu)于原水，在實(shí)際應(yīng)用中需根據(jù)原水水質(zhì)適當(dāng)調(diào)整活性炭投加量或吸附時(shí)間；吸附過程符合Freundlich方程，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)先進(jìn)行吸附容量試驗(yàn)，再估算活性炭的投加量。
內(nèi)吸磷又名1059，純品為無色油狀液體，是一種劇毒、有機(jī)磷殺蟲劑，有強(qiáng)大的觸殺和內(nèi)吸殺蟲作用，殘效長。內(nèi)吸磷在生產(chǎn)和使用過程中均可能進(jìn)入水體，易造成對農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境的污染，并且可以通過口服、皮膚接觸、呼吸攝入等多種渠道進(jìn)入人畜體內(nèi)，引起嚴(yán)重中毒。《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）規(guī)定：集中式生活飲用水地表水源地內(nèi)吸磷的限值為0.03mg/L。
波濤活性炭廠家研究了粉狀活性炭對內(nèi)吸磷的吸附性能，以期為水廠在應(yīng)對突發(fā)性污染事故時(shí)，采用粉狀活性炭吸附去除污染物提供基本技術(shù)參數(shù)。現(xiàn)將實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析如下：
一、吸附時(shí)間對吸附效果的影響
進(jìn)行吸附速率試驗(yàn)，以吸附時(shí)間為橫坐標(biāo)、剩余內(nèi)吸磷質(zhì)量濃度為縱坐標(biāo)，繪制吸附速率曲線，如圖1所示。
從圖1可以看出，活性炭對內(nèi)吸磷的吸附效果比較明顯，吸附過程大致分為三個(gè)階段：快速吸附期，在此階段污染物的吸附去除率升高迅速，減速吸附期，吸附速率逐漸變緩，平衡吸附期，活性炭對有機(jī)污染物的去除率隨時(shí)間的延長變化不大。0~30min是快速吸附期，在此階段水中內(nèi)吸磷含量迅速降低，吸附30min時(shí)出水內(nèi)吸磷為0.042mgL，吸附速率達(dá)到8.6 μg/min；30~120min為減速吸附期，該階段的吸附速率為0.4μg/min，且吸附60min后出水內(nèi)吸磷含量達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》要求。吸附120min后，內(nèi)吸磷已基本吸附完全，出水質(zhì)量濃度為0.006mg/L，去除率為98.0%，繼續(xù)延長吸附時(shí)間對去除率影響不大。
二、水質(zhì)條件對吸附效果的影響
試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，水質(zhì)條件對活性炭吸附內(nèi)吸磷有較大的影響，如圖2所示。
在去離子水中，吸附30min后的內(nèi)吸磷去除率達(dá)到86%，而在原水中的去除率僅為70%。在去離子水中吸附120min后，吸附基本達(dá)到平衡，繼續(xù)延長吸附時(shí)間，去除率幾乎沒有變化；而在原水中，吸附120min時(shí)的去除率為80.0%，延長吸附時(shí)間至240min，去除率提高到95%。這說明原水中存在的懸浮物質(zhì)以及其他有機(jī)物會被活性炭吸附，從而使活性炭對內(nèi)吸磷的吸附速率降低；但延長吸附時(shí)間，活性炭仍然能去除95%的目標(biāo)污染物，保證吸附效果。因此，活性炭對內(nèi)吸磷的吸附效果會受原水水質(zhì)條件影響，在活性炭投加量不變的情況下，應(yīng)根據(jù)實(shí)際水質(zhì)適當(dāng)延長活性炭的吸附時(shí)間。
三、活性炭投加量對吸附效果的影響
考察了活性炭投加量對內(nèi)吸磷去除效果的影響。當(dāng)水中內(nèi)吸磷初始質(zhì)量濃度為0.30mg/L，吸附時(shí)間為120min時(shí)，活性炭投加量對內(nèi)吸磷去除效果的影響明顯，如圖3所示。
從圖3可以看出，隨著活性炭投加量的增加，剩余內(nèi)吸磷含量迅速下降，在去離子水中，當(dāng)活性炭投加量為15mg/L時(shí)，內(nèi)吸磷去除率達(dá)到95.3%，剩余質(zhì)量濃度為0.014mg/L；而在原水中，需投加50mg/L活性炭，剩余內(nèi)吸磷質(zhì)量濃度才能達(dá)到0.011mg/L。這進(jìn)一步說明原水中存在會被活性炭吸附的干擾物質(zhì)，從而降低對內(nèi)吸磷的吸附效率。因此,在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)水質(zhì)條件適當(dāng)增加或減少投炭量。
四、結(jié)論
1、粉狀活性炭對內(nèi)吸磷有較好的去除效果，當(dāng)內(nèi)吸磷質(zhì)量濃度為0.30mg/L，活性炭投加量為20mg/L時(shí)，在去離子水中吸附60min后，出水內(nèi)吸磷為0.02mg/L。
2、水質(zhì)條件對活性炭吸附去除內(nèi)吸磷的效果影響較大，在實(shí)際應(yīng)用中需根據(jù)原水水質(zhì)條件適當(dāng)增加活性炭的投加量或延長吸附時(shí)間。