摘要：【目的】 全氟辛酸(PFOA)是生产和分布最广泛的一种全氟化合物,具有持久性、难降解性和生物富集性等特点。PFOA 作为一种典型的新型污染物,对水源保障与饮用水健康有巨大威胁,传统去除方法主要依靠活性炭在饮用水处理工艺中的吸附作用。然而,当活性炭使用年限过长时,其对污染物的去除效果下降,因此亟须研究活性炭经过热蒸汽再生后的性质结构变化以及过热蒸汽再生活性炭对PFOA 的去除特性。【方法】 通过对活性炭进行过热蒸汽再生,使用扫描电子显微镜(SEM)、比表面积测试法(BET)、Boehm 滴定法以及傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)对过热蒸汽再生前后活性炭发生的变化进行表征,并研究了活性炭在不同条件下对PFOA 的吸附能力和动力学,评估过热蒸汽再生活性炭对PFOA 的去除效果。【结果】 结果表明,不同再生温度条件下的活性炭平均孔径均增大,总孔容和比表面积均增加;再生活性炭表面碱性基团数量增加,而含氧酸性官能团数量减少。在PFOA 质量浓度为10.0 mg/L,再生活性炭炭投量为4.0 g/L,温度为30 ℃条件下,反应24 h 吸附率可以达到96.9%,剩余PFOA 质量浓度为0.31 mg/L。相同条件下,原炭对PFOA 的去除率仅为29.7%。再生活性炭对PFOA 的等温吸附过程更加符合Langmuir 模型,而吸附动力学数据则更符合准二级动力学模型。【结论】 活性炭经过热蒸汽再生能改善其吸附性能,并且可有效提高对PFOA 的去除能力。

关键词：活性炭，全氟辛酸(PFOA)，过热蒸汽，再生，吸附

基金资助：国家重点研发计划:定向去除抗生素等的氧化-生物协同技术研发与示范(2022YFC3203702)

下载

查看