对于控制城市雨水需要考虑由地下雨水收集管道收集的水量和水质。本文重点介绍蜂窝活性炭对渗透系统中雨水处理过程的影响。选择蜂窝活性炭对无机物污染物的选择性除去,再对比其他处理材料例如沸石,石灰石砂,硅藻土和埃洛石来进行研究。在不同环境换温度下批次测试蜂窝活性炭的吸附容量。城市雨水中含有大量的污染物,包括悬浮液,油衍生的物质,重金属,溶解的盐,多环芳香族烃,酚类等等。在许多地区,城市雨水被视为土壤水环境中的污染物之一。
所以收集的雨水需要经过处理后使用或者排放到水循环系统中,这里研究的主要目的是确定蜂窝活性炭在五种不同反应中的吸附的定性和定量影响。蜂窝活性炭在低浓度和满浓度下测定雨水中污染物的去除率。使用的处理材料在分析中使用蜂窝活性炭和未经修饰的矿物材料,例如沸石,石灰石砂,硅藻土和埃洛石图)。矿物材料是不经受预处理,以确保使用最经济上有利的材料。本期使用的蜂窝活性炭是一种微孔材料,由微孔表面和体积值和相对较低的中孔表面值证明该材料的表面。
硅藻土,沸石和埃洛石是中孔材料,因此其特征在于具有中间孔的平均比表面积,所述中孔具有不规则尺寸和形状的窄裂缝形状。在埃洛石中观察到这些矿物中介孔的大比表面积和体积,而硅藻土的孔隙比较少,石灰石砂可归类为无孔材料。扫描电子显微镜SEM)图像和反应材料的化学微范围分析EDS)如图所示。值得注意的是,蜂窝活性炭样品具有大膨胀的多孔表面,内部孔隙的尺寸达到十几微米到几百微米。石灰石砂的SEM分析证实了这种材料的碳酸盐特征,而钙和氧的微区化学分析指向方解石CaCO))。
SEMEDS分析表明硅藻土样品中存在来自二氧化硅基团的矿物,并允许将该材料的岩相分类为硅藻土。SEM微图像证实了中等发展的沸石和埃洛石的表面,并且在后一种材料的情况下,存在特征性的纳米管,然而,在该放大率下不是非常明显。此外,EDS光谱指出沸石样品中存在硅Si),氧O),铝Al),钾K),钙Ca)和铁Fe),以及铁Fe),埃洛石样品中的铝Al),硅Si),镁Mg),磷P),钙Ca)和钛Ti)。外部环境对去除效果的影响蜂窝活性炭在去除污染物方面pH值发挥着重要作用,特别是重金属污染,还有铵离子。
在水pH超过的情况下,除了铵离子之外,水中还含有气态氨,并且在pH=时,游离氨达到%。在具有较大pH值的溶液中,重金属以氢氧化物形式沉淀。反过来,在pHlt;的Pb,pHlt;的Cu,pHlt;的Zn和pHlt;的Ni,在雨水无机物处理中的主要金属形式是它们的离子形式,可以通过蜂窝活性炭吸附过程除去。因此,可以假设在含有Zn和Cu的水与蜂窝活性炭和石灰石砂的情况下,由于它们的高pH值,沉淀将在去除这些污染物中起重要作用。
初始浓度低时温度对蜂窝活性炭吸附的影响在经验拟合的情况下,蜂窝活性炭在°C至°C温度范围内对铵离子和磷酸盐的平衡吸附容量的变化如图所示。对于雨水中的生物成分,未在℃下进行测试的结果,因为三次重复的测量平衡浓度的差异超过%。在g/LNHN和POP的污染物的初始浓度下,没有观察到温度对生物组分去除强度的显着影响。分析蜂窝活性炭相对于铵离子的吸附能力随着温度从°C变化到°C而增加。然而,蜂窝活性炭在℃和℃下除去的铵离子总量之间的差异不大,而NH则减少在剩余蜂窝活性炭的情况下观察到N的去除。
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