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活性炭在水处理中越来越重要

发布日期:2018-10-31   作者:环保水处理设备   分享:

     活性炭被广泛应用于生活用水及食品工业、化工、电力等工业用水的净化、脱氯、除油和去臭等。一般在除盐水处理过程中,于阳离子交换器的前面(少数的也有设在后面的)设置活性炭过滤器。由于活性炭的比表面积很大,其表面又布满了平均直径办20—30埃的微孔,因此,活性炭具有很高的吸附能力。
  一、活性炭的性质
  由于吸附现象发生在吸附剂表面上,所以吸附剂的比表面积是影响吸附的重要因素之一,比表面积越大,吸附性能越好。
  因为吸附过程可看成三个阶段,内扩散对吸附速度影响较大,所以活性炭的微孔分布是影响吸附的另一重要因素。此外活性炭的表面化学性质、极性及所带电荷,也影响吸附的效果。
  用于水处理的活性炭应有三项要求:吸附容量大、吸附速度快、机械强度好。活性炭的吸附容量附其他外界条件外,主要与活性炭比表面积有关,比表面积大,微孔数量多,可吸附在细孔壁上的吸附质就多。吸附速度主要与粒度及细孔分布有关,水处理用的活性炭,要求过渡孔(半径20~1000A)较为发达,有利于吸附质向微细孔中扩散。活性炭的粒度越小吸附速度越快,但水头损失要增大,一般在8~30目范围较宜,活性炭的机械耐磨强度,直接影响活性炭的使用寿命。
  二、吸附质(溶质或污染物)的性质
  同一种活性炭对于不同污染物的吸附能力有很大差别。
  (一)溶解度
  对同一族物质的溶解度随链的加长而降低,而吸附容量随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。
  如活性炭从水中吸附有机酸的次序是按甲酸--乙酸--丙酸--丁酸而增加。
  (二)分子构造
  吸附质分子的大小和化学结构对吸附也有较大的影响。因为吸附速度受内扩散速度的影响,吸附质(溶质)分子的大小与活性炭孔径大小成一定比例,最利于吸附。在同系物中,分子大的较分子小的易吸附。不饱和键的有机物较饱和的易吸附。芳香族的有机物较脂肪族的有机物易于吸附。
  (三)极性
  活性炭基本可以看成是一种非极性的吸附剂,对水中非极性物质的吸附能力大于极性物质。
  (四)吸附制裁(溶质)
  吸附质的浓度在一定范围时,随着浓度增高,吸附容量增大。因此吸附质(溶质)的浓度变化,活性炭对该种吸附质(溶质)的吸附容量也变化。
  三、溶液pH的影响
  溶液pH值对吸附的影响,要与活性炭和吸附质(溶质)的影响综合考虑。溶液pH值控制了酸性或碱性化合物的离解度,当pH值达到某个范围时,这些化合物就要离解,影响对这些化合物的吸附。
  溶液的pH值还会影响吸附质(溶质)的溶解度,以及影响胶体物质吸附质(溶质)的带电情况 由于活性炭能吸附水中氢、氧离子,因此影响对其他离子的吸附。活性炭从水中吸附有机污染物质的效果,一般随溶液pH值的增加而降低,pH值高于9.0时,不易吸附,pH值越低时效果越好。在实际应用中,通过试验确定最佳pH值范围。
  四、溶液温度的影响
  因为液相吸附时吸附热较小,所以溶液温度的影响较小。吸附是放热反应。吸附热,即活性炭吸附单位重量的吸附质(溶质)放出的总热量,以KJ/mol为单位。吸附热越大,温度对吸附的影响越大。
  另一方面,温度对物质的溶解度有影响,因此对吸附也有影响。用活性炭处理水时,温度对吸附的影响不显著。
  五、活性炭的用途
  1、空气净化
  2、污水处理场排气吸附
  3、饮料水处理
  4、电厂水预处理
  5、废水回收前处理
  6、生物法污水处理
  7、有毒废水处理
  8、石化无碱脱硫醇
  9、溶剂回收
  10、化工催化剂载体
  11、滤毒罐
  12、黄金提取
  13、化工品储存排气净化
  14、制糖、酒类、味精医药、食品精制、脱色
  15、乙烯脱盐水填料
  16、汽车尾气净化
  17、PTA氧化装置净化气体
  18、印刷油墨的除杂
  19、甲烷制氢活性炭
  20、电解镍的提取
  21、氨基酸的提取
 
 
文章Tag标签: 活性炭 过滤器 水处理
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