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邻甲苯胺生产废水浓度高、毒性大、难生化降解,是化工废水治理的难题。针对该废水特点,研究采用树脂吸附法进行处理。本文对邻甲苯胺的吸附热力学和吸附动力学行为进行了探讨,并对影响树脂吸附和脱附效果的因素进行了系统的研究。
在实验研究的温度和浓度范围内,邻甲苯胺在NDA-804树脂和AmberliteXAD-4树脂上的吸附数据符合Langmuir方程,吸附为优惠吸附,吸附量随着邻甲苯胺浓度的增加而增加,随着吸附温度的升高而减少。NDA-804树脂对邻甲苯胺的吸附容量大于AmberliteXAD-4树脂对邻甲苯胺的吸附容量,这得益于NDA-804树脂表面的胺基和树脂的微孔结构。邻甲苯胺在两种树脂上的吸附焓、自由能、吸附熵也表明NDA-804树脂对邻甲苯胺有更大的亲和力。
邻甲苯胺在NDA-804树脂上的吸附符合准一级动力学方程,吸附速率常数随着邻甲苯胺初始浓度的增加而增加,随着温度的升高而升高。吸附动力学扩散模型显示,在较低的浓度范围内,扩散对邻甲苯胺在NDA-804树脂的吸附过程起决定作用。
静态实验结果表明,NDA-804树脂对邻甲苯胺的吸附性能优于美国的AmberliteXAD-4、XAD-7树脂和国产JX-101和X-5树脂。动态吸附实验结果表明,NDA-804树脂对邻甲苯胺有良好的吸附和脱附性能。原废水呈淡红棕色,邻甲苯胺浓度为16000~17000mg/L,CODcr浓度为36000~40000mg/L;经吸附处理后出水无色透明,邻甲苯胺浓度<100mg/L,邻甲苯胺去除率>99%;CODcr浓度<300mg/L,CODcr去除率>99%;树脂脱附率接近100%。高浓度脱附液可以回收邻甲苯胺。小试稳定性实验结果表明,树脂机械强度高,吸附和脱附性能稳定。