活性炭去除水的硬度的能力

水中的硬度是指二價離子如鐵、錳、鈣和鎂的存在。 然而，鈣和鎂是水硬化的主要問題。 活性炭的生產通常需要高活化溫度，這導致與熱損失相比相對高的成本，導致高的能量成本。 為此，研究了KMnO_4改性活性炭的低溫一步熱解工藝。 由于KMnO 4預處理生物質是軟材料，因此可以預期用于制備KMnO 4改性活性炭的活化溫度降低，這增強了活性炭對水中硬度離子物種的高吸附能力。

配制用作除水的活性炭

將來，活性炭的原料在110℃的烘箱中干燥3小時，然后浸入KMnO 4中1小時，然后浸入的預處理過的碳化材料在110℃的烘箱中干燥6小時。然后以10℃u002F分鐘的速率在200、300、400和500℃下熱解經干燥浸漬預處理的活性炭原料，并在電爐的密閉坩堝中在部分氧氣的沖擊下制得活性炭?；钚蕴勘焕鋮s到室溫并儲存在干燥器中以備后用。

　　圖1：在300℃下制備方法并用自己不同質量濃度KMnO 4改性的活性炭SEM圖像。

熱解后的未改性活性炭表面相對均勻、光滑，并有一些褶皺(圖1a)?？梢钥闯?，隨著KMnO4濃度的增加，熱解產物的表面形貌受損程度更大(圖1b-d)。經KMnO4改性后，熱解改性產物的表面被小顆粒覆蓋。假設這些小顆粒是氧化錳-2和其他氧化物。結果表明，改性活性炭熱解表面充滿許多空腔，呈現粗糙度，隨著KMnO4的增加，這些特征增加了4濃度。但隨著KMnO4濃度的增加，小顆粒的含量也在增加。結果表明，隨著KMnO4濃度的增加，活性炭的表面積和多孔體積減小，而平均孔隙度呈略有增加的趨勢。

　　鈣和鎂吸附實驗

用不同硬度的蒸餾水制備實驗溶液，對活性炭對鈣、鎂的吸附進行了批量實驗。 使用溶解在蒸餾水中的CaCl 2和MgCl 2制備硬度值為40、100或200mg的溶液。 40、100和200mg的硬度值分別對應于軟水、中水和硬水。 模型硬度溶液的pH在8.0和8.7之間。 將改性活性炭(0.05-1.5g)加入錐形燒瓶中的25cm3 Ca2+和Mg2+溶液(40、100和200mg dm-3)中進行吸附實驗。 在120rpm和322 ℃ 的溫度下連續搖動懸浮液。 吸附后，通過4000rpm離心10分鐘分離水相。 在空心陰極燈或空心陰極燈上，用空氣-乙炔和陰極火焰原子吸收光譜法測定鈣和鎂的濃度。

活性炭去除水硬度的研究

在吸附實驗中，只有3.0wt%kmno4熱解和改性活性炭足夠穩定進行水處理，并在較小的熱解溫度下產生。因此，我們選擇該樣品進行線束去除實驗。