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淺談活性炭在水處理中的作用

2015-7-26 20:43:25??????點(diǎn)擊:

活性炭是應(yīng)用在活 性炭過濾器里面作為介質(zhì)濾料,一般活性炭在水處理起到的吸附作用,作用原理較為復(fù)雜,主要與活性炭的性質(zhì)、水中污染物的性質(zhì) 、活性炭處理的過程原理以及選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)與操作條件等有關(guān)。

一、活性炭的性質(zhì)

由于吸附現(xiàn)象發(fā)生在吸附劑表面上,所以吸附劑的比表面積是影響吸附的重要因素之一,比表面積越大,吸附性能越好。

因?yàn)槲竭^程可看成三個(gè)階段,內(nèi)擴(kuò)散對吸附速度影響較大,所以活性炭的微孔分布是影響吸附的另一重要因素。此外活性炭的表面化學(xué)性質(zhì)、極 性及所帶電荷,也影響吸附的效果。

  用于水處理的活性炭應(yīng)有三項(xiàng)要求:吸附容量大、吸附速度快、機(jī)械強(qiáng)度好。活性炭的吸附容量附其他外界條件外,主要與活性炭比表面積有 關(guān),比表面積大,微孔數(shù)量多,可吸附在細(xì)孔壁上的吸附質(zhì)就多。吸附速度主要與粒度及細(xì)孔分布有關(guān),水處理用的活性炭,要求過渡孔(半徑20~1000A)較 為發(fā)達(dá),有利于吸附質(zhì)向微細(xì)孔中擴(kuò)散。活性炭的粒度越小吸附速度越快,但水頭損失要增大,一般在8~30目范圍較宜,活性炭的機(jī)械耐磨強(qiáng)度,直接影響 活性炭的使用壽命。

二、吸附質(zhì)(溶質(zhì)或污染物)的性質(zhì)

同一種活性炭對于不同污染物的吸附能力有很大差別。

(一)溶解度

對同一族物質(zhì)的溶解度隨鏈的加長而降低,而吸附容量隨同系物的系列上升或分子量的增大而增加。溶解度越小,越易吸附。

如活性炭從水中吸附有機(jī)酸的次序是按甲酸--乙酸--丙酸--丁酸而增加。

(二)分子構(gòu)造

  吸附質(zhì)分子的大小和化學(xué)結(jié)構(gòu)對吸附也有較大的影響。因?yàn)槲剿俣仁軆?nèi)擴(kuò)散速度的影響,吸附質(zhì)(溶質(zhì))分子的大小與活性炭孔徑大小成一定 比例,最利于吸附。在同系物中,分子大的較分子小的易吸附。不飽和鍵的有機(jī)物較飽和的易吸附。芳香族的有機(jī)物較脂肪族的有機(jī)物易于吸附。

(三)極性

  活性炭基本可以看成是一種非極性的吸附劑,對水中非極性物質(zhì)的吸附能力大于極性物質(zhì)。

  (四)吸附制裁(溶質(zhì))

  吸附質(zhì)的濃度在一定范圍時(shí),隨著濃度增高,吸附容量增大。因此河南大流量活性炭過濾器吸附質(zhì)(溶質(zhì))的濃度變化,活 性炭對該種吸附質(zhì)(溶質(zhì))的吸附容量也變化。

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