第五章 結果與討論
5.2 平衡吸附試驗
5.2.1 不同吸附材之平衡吸附試驗
利用三種不同之吸附材(紅茶、綠茶、椰子葉)以及利用蒸氣洗處理方法，
共三種吸附劑，來做為實驗之吸附材，來比較不同之吸附材於相同時間內，
對於溴化阻燃劑是否有不同的吸附效能，實驗以不同吸附材來比較對於廢水 有何作用，每種吸附材的克數分別為 0.002g、0.004g、0.006g、0.008g、0.01g，
並於室溫下26oC 來進行試驗，每組吸附時間皆為五分鐘，從上述的實驗時間 可以推斷，各吸附材在於五分鐘時即可以將水中的溴化阻燃劑吸附至 90%以 上，所以本實驗就是利用不同的吸附劑量來尋找最佳的吸附材的量，來達到 最好的吸附效能。
200 250 300 350 400 450 500 550
3 10
-63.5 10
-64 10
-64.5 10
-65 10
-65.5 10
-66 10
-66.5 10
-6q(mol/g) PBTP
Ce(mol/L)
4-BDPB 21.85 ppm 26
oC
150 rpm
20 sec
100 150 200 250 300 350
2.5 10
-63 10
-63.5 10
-64 10
-64.5 10
-65 10
-6PGTP
q(mol/g)
Ce(mol/L)
4-BDPB 14.56 ppm 26
oC
150 rpm 20 sec
200 250 300 350 400 450 500
6 10
-68 10
-61 10
-51.2 10
-51.4 10
-51.6 10
-51.8 10
-5PCLP
q(m ol/g)
Ce(mol/L)
4-BDPB 22.47 ppm 26
oC
150 rpm 20 sec
圖5-22 蒸氣洗吸附材之平衡效果
5.2.2 不同溫度之平衡吸附試驗
實驗利用不同溫度來進行，並檢測溫度對於吸附材或是汙染物具有相對 的影響效果，本次實驗亦利用三種不同吸附材(紅茶、綠茶、椰子葉)並以蒸 氣洗處理方法來進行試驗之材料，比較出在不同溫度下吸附材對於溴化阻燃 劑的吸附能力是否有被影響到，或是因為加溫使得溴化阻燃劑因為溫度的關 係，加強或減少被吸附的效果，每種吸附材的克數分別為 0.002g、0.004g、
0.006g、0.008g、0.01g，並且溫度的設定為 4oC、26oC、40oC 來進行試驗，
每一組所震盪的時間皆為五分鐘，而實驗結果顯示，於溫度較低的狀態下溴 化阻燃劑並沒有很好的吸附效能，而相對的在室溫以及高溫下溴化阻燃劑，
皆具有很好的吸附效果，但其低溫的結果並不是完全不能吸附而是相對於常 溫以及高溫底下來的低許多，其低溫的吸附率為85%，而常溫以及高溫皆達 到90%以上的效果。
5.2.3 實廠廢水之平衡吸附試驗
研究以蒸氣洗之紅茶(PBTP)、綠茶(PGTP)、椰子(PCLP)葉粉來做為吸附 材料，來分別比較三者對於吸附廢水中溴化阻燃劑之研究，研究中每種吸附 材的克數分別為0.002g、0.004g、0.006g、0.008g、0.01g，震盪五分鐘，溫度 設定為 26oC 的實驗條件下進行，實驗結果顯示，在有其他因子存在的狀態 下，吸附材亦可將多溴聯苯醚吸附出來，並且吸附率亦可達到90%以上的程 度
0 200 400 600 800 1000
0 5 10
-61 10
-51.5 10
-52 10
-5PBTP
q(mol/g)
Ce(mol/L)
4-BDPB 21.03 ppm 26
oC
150 rpm
5 min
0 200 400 600 800 1000
0 5 10
-61 10
-51.5 10
-5PGTP
q(mol/g)
Ce(mol/L)
4-BDPB 21.85 ppm 26
oC
150 rpm 5 min
0 200 400 600 800 1000
0 5 10
-61 10
-51.5 10
-52 10
-5PCLP
q(mol /g)
Ce(mol/L)
4-BDPB 22.47 ppm 26
oC
150 rpm 5 min
圖5-23 蒸氣洗吸附材之實廠廢水平衡效果
0 5 10 15 20 25
0 4 10-6 8 10-6 1.2 10-5
ln k
1/T(1/K)
10 12 14 16 18 20
-1 10
-50 1 10
-52 10
-53 10
-5ln k
1/T(1/K)
圖5-24 蒸氣洗紅茶葉粉之 ln k 與 1/T 之關係圖
圖5-25 蒸氣洗綠茶葉粉之 ln k 與 1/T 之關係圖
12 14 16 18 20 22 24
0 5 10
-71 10
-61.5 10
-62 10
-6ln k
1/T(1/K)
圖5-26 蒸氣洗椰子葉粉之 ln k 與 1/T 之關係圖
5.3 小球藻之毒性測試
測量水樣毒性對藻細胞生長造成之抑制程度，並以24 小時半抑制之有效 濃度(EC50)和最低無抑制濃度(NOEC)表示，藉以檢測水樣之毒性。其適用範 圍於事業、都市放流水或其他廢污水之急毒性試驗。實驗主要比較小球藻，
再經由吸附材吸附前後之死亡數量，得知一溴二苯醚以及二溴二苯醚是否對 小球藻具有毒性，並且在不同吸附材吸附過後也對於小球藻本身生長是否具 有影響，由實驗結果得知，吸附前後，小球藻之死亡數量有很明顯的改變，
表示吸附後之汙染物有效的減少，使得小球藻得以生存在水體之中，也表示 吸附前後對於小球藻是有很大的影響，提供吸附後生物體還可以在水體之中 生存。
表5-1 4-BDPE 吸附前後對小球藻結果
Ea(ABS) Eb(ABS) Ea-Eb(A
BS) Ve(mL) Vs(L) 5*Vs Ca=[29.62*(Ea-Eb)*Ve/(5*Vs)]
(ppb)
Blank 0.122 0.048 0.074 10 0.003 0.015 1461
4-BDPE 0.023 0.018 0.005 10 0.001 0.005 434
PBTP 0.038 0.02 0.018 10 0.001 0.005 968
PCLP 0.053 0.026 0.027 10 0.001 0.005 1343
PGTP 0.061 0.045 0.016 10 0.001 0.005 849
圖5-27 4-BDPE 吸附前後對小球藻結果
表5-2 4-4’BDPE 吸附前後對小球藻結果
Ea(ABS) Eb(ABS) Ea-Eb(A
BS) Ve(mL) Vs(L) 5*Vs Ca=[29.62*(Ea-Eb)*Ve/(5*Vs)]
(ppb)
Blank 0.122 0.048 0.074 10 0.003 0.015 1461
4-BDPE 0.03 0.021 0.009 10 0.001 0.005 696
PBTP 0.026 0.006 0.02 10 0.001 0.005 1343
PCLP 0.032 0.005 0.027 10 0.001 0.005 1816
PGTP 0.027 0.008 0.019 10 0.001 0.005 1264
圖5-28 44’-BDPE 吸附前後對小球藻結果
實驗亦以實廠廢水添加溴化阻燃劑來進行小球藻毒性之測試，其實驗結 果顯示，添加一溴二苯醚以及二溴二苯醚之實廠廢水對於小球藻而言，更具 有毒性，並於吸附前後做為測試，顯示吸附前後對於小球藻的生長具有很大 的影響。
表5-3 實廠廢水添加 4-BDPE 吸附前後對小球藻結果
Ea(ABS) Eb(ABS) Ea-Eb (ABS)
Ve(mL)Vs(L) 5Vs
Ca=[29.62*(Ea-Eb)*Ve/(5*Vs)]
(ppb)
Blank 0.045 0.031 0.014 10 0.001 0.005 829.36
4-BDPE 0.023 0.021 0.002 10 0.001 0.005 118.48
PBTP 0.034 0.026 0.008 10 0.001 0.005 473.92
PCLP 0.04 0.03 0.01 10 0.001 0.005 592.4
PGTP 0.033 0.03 0.003 10 0.001 0.005 177.72
圖5-29 實廠廢水添加 4-BDPE 吸附前後對小球藻結果
表5-4 實廠廢水添加 44’-BDPE 吸附前後對小球藻結果
Ea(ABS) Eb(ABS) Ea-Eb
(ABS) Ve(mL)Vs(L) 5*Vs Ca=[29.62*(Ea-Eb)*Ve/(5*Vs)]
(ppb)
Blank 0.045 0.031 0.014 10 0.0010.005 829.36 44’-BDPE 0.034 0.032 0.002 10 0.0010.005 118.48 PBTP 0.035 0.025 0.01 10 0.0010.005 592.4 PCLP 0.041 0.027 0.014 10 0.0010.005 829.36 PGTP 0.038 0.025 0.013 10 0.0010.005 770.12
圖5-30 實廠廢水添加 44’-BDPE 吸附前後對小球藻結果
第六章結論
本研究選出吸附能力加之九種吸附材做為深入探討之題材，做為移除水 中溴化阻燃劑之研究。時驗結果顯示，九種吸附材對於吸附一溴以及二溴二 苯醚均具有極佳之吸附效能，亦因研究分析吸附材之特性，可顯現出其表面 附著能力相當顯著，每一吸附材的吸附率皆高達95%以上，再以動力試驗數 據遵循Pseudo 2nd order 模式，由模式結果可以得出不同吸附材的反應速率常 數k2，並進而求得其初始反應速率，此外還能得到吸附平衡時間，可供我們 後續平衡實驗之研究。實驗亦嘗試改變離子強度探討其吸附效能，並採用動 力吸附試驗所得之平衡時間六分鐘做為其標準，而當離子強度增強其去除率 可上升 1 至 2%，所以得知改變離子強度本身對於高吸附效能之吸附材並無 太大之影響，本研究也使用Fenton 法來做為去除效能之比較，由實驗結果顯 示，Fenton 法對於水中溴化阻燃劑之去除並無明顯效用，反而會提升水中溴 化阻燃劑溶於水中之含量。實驗以小球藻做為探討水中溴化阻燃劑之毒性測 試，實驗持續24 小時，模擬小球藻在流動水體中其生存結果，研究結果顯示，
溴化阻燃劑在水中會干擾其小球藻之生長，並且在吸附前後有明顯的差別存 在，吸附前小球藻其生長能力大為下降，並且溴化阻燃劑之毒性使小球藻無 法於水體中生長，吸附後小球藻能維持生長，但殘存的溴化阻燃劑仍使小球 藻有微量的減少。研究發現，只要微量的溴化阻燃劑就能使生物無法生長，
甚至導致其滅絕，所以本實驗之目的，就在於能去除水中溴化阻燃劑之含量，
使得生物賴以生存的水體能夠繼續使用，不被汙染物所侵佔而導致生物無法 生存，就其成本低廉及廢棄物減量再利用觀點考量，本研究所選之九種廉價 吸附材，都實為優良之生質吸附劑，比起市面上價格昂貴的吸附材來的好應 用，應值得進一步推廣應用。
第七章參考文獻
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