水中の微量有機物とバックグラウンド有機物の競合吸着モデルの開発

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63550394
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 湯浅 晶 岐阜大学, 工学部, 助教授 (10109499)
• Keywords: 競合吸着 / IAS理論 / シミュレーション / 簡易モデル / フミン酸 / 活性炭吸着 / 吸着 / 吸着平衡 / 吸着等温線

Research Abstract

1.IAS理論に基づく多成分系吸着平衡のシミュレーション
水中の微量成分とバックグランド有機物の競合吸着モデルの開発にあたっては、多成分系吸着平衡の熱力学的理論であるIASモデル(理想吸着相溶液理論)を簡略化することを念頭においている。したがってIAC理論から得られる様々な情報の中から実用的見地で簡略化可能な部分を引き出すことを目的として、水中に吸着性の異なる20〜30の成分が混在する種々の原水を想定して、このような原水に対する回分吸着平衡特性をシミュレーションにより求めた。その結果、
(1)各成分の吸着平衡特性(吸着量qiと濃度Ciの比qi/Ci)は、全成分合計の吸着量qtotalの関数として表わしうる。
(2)ある成分の吸着平衡特性qi/Ciと他の任意の成分の吸着平衡特性qi/Ciの間には良好な相関が認められる。
(3)上記(1)(2)の性質は、原水の初期濃度の変動や塑性変動にもあまり影響されることなる成立する。
(4)全成分合計の吸着平衡特性は、原水の初期濃度の変動や組成変動に左右される。したがって上記(1)における合計吸着量qtの推定誤差を少なくすることが必要である。といったことが明らかとなった。
2.フミン酸の吸着平衡特性に及ぼす原水初期濃度変動の影響
上記1.の(4)で得られた結果を、フミン酸水溶液に対する活性炭吸着実験結果に適用した。フミン酸の吸着等温線は原水初期濃度に大きく左右されるため一つの形として表わすことができない。しかし初期濃度に応じて、平衡濃度および平衡吸着量をそれぞれ補正する手段を見い出した結果、一本化した形の補正吸着等温性に集約することが可能となった。このことは原水濃度変動がある場合にもある成分(i)の吸着平衡特性を推定すること(上記1.の(1))実用上の可能性を示している。