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泡沫浮选法去除废水中铬离子的表面活性剂研究的结果与讨论

文章出处:江苏凤谷节能科技有限公司 www.fg-furnace.com责任编辑:江苏凤谷节能科技有限公司 www.fg-furnace.com人气:-发表时间:2017-10-02 08:05【

2.1 十二烷基硫酸钠的浓度分析

采用亚甲蓝分光光度法(GB7494—87)。阳离子染料亚甲蓝与阴离子表面活性剂作用,生成蓝色的盐类,统称亚甲蓝活性物质,该生成物质可被氯仿萃取,其色度与浓度成正比。用分光光度计在波长为652 nm处测量氯仿层的吸光度。由此方法测得的标准曲线为C=4.378E+0.0089 mg/L,测量范围0.05-4.0 mg /L。

2.2十二烷基硫酸钠溶液浓度与其表面张力的关系

表面活性剂的临界胶束浓度CMC是进行有效泡沫分离操作浓度的上限,在CMC以上,表面活性剂的许多物理化学性质都会发生突变。根据表面活性剂溶液的表面张力随溶液浓度增加而急剧下降,到达一定浓度以后变化甚缓或不再变化,即可确定CMC值。

实验在室温下进行,由吊环法测得十二烷基硫酸钠的表面张力8与浓度C的关系如图2所示。

图2.JPG

从图2可以看到,当十二烷基硫酸钠溶液浓度大于7.8×10-3 mol/L时,表面张力几乎都保持在26dyn左右,所以在此条件下我们可以认定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度CMC值为7.8 *10-3mol/L。

2.3 流动法测定气一液界面的吸附平衡关系

对于低浓度的表面活性剂溶液,可以根据简化后的Gibbs吸附等温方程,由δ一lnc曲线的斜率来确定一定温度下气一液界面吸附平衡关系,在此温度下(20℃),计算SDS的理论饱和吸附量r∞为4.4×10-6 mol·m-2。

实际的气一液界面吸附平衡关系可以通过流动法求取,实验在室温下进行。

在简单泡沫分离塔中,吸附仅发生在鼓泡层中,其中上升的气泡在无合并和破裂的情况下(即当溶液浓度高于发泡所需的最低浓度时)是呈球形或椭球形的,则泡沫之间的间隙液浓度与液池内主体溶液浓度相等,出塔泡沫表面溶质浓度与溶液主体浓度呈吸附平衡状态,整个分离塔相当于一块理论板,因此利用简单塔就可以测出气一液界面吸附平衡的关系。

实验过程中,气体流量G为800 ml/min,进料浓度Cr为20 mg/L,进料流量F为7.5 ml/min,当操作稳定平衡时,测定塔底残液浓度Cw。用显微镜测得气泡球台直径d,经过计算得气泡平均直径为1.2 mm。再由简单塔模型中物料衡算公式r=F·d·(Cf一Cw)/6G求得表面过剩浓度rw,也即得到气一液界面的吸附平衡关系。

式子1.JPG

由此可见,十二烷基硫酸钠的气一液界面吸附是单分子层吸附,根据Langmuir方程得出其线性方程为:

式子2.JPG

图3.JPG

从图3可以看出,当十二烷基硫酸钠溶液浓度小于7.8×10-3mol/L时,表面活性剂的吸附量随着溶液浓度增加而直线上升,当溶液浓度大于7.8×10-3 mol/L时,吸附量趋于饱和而保持不变。

3、结论

用泡沫浮选法处理含铬废水时,采用十二烷基硫酸钠作为表面活性剂,在不超过其临界胶束浓度CMC时是最为适宜的。