【廣告】
粉狀活性炭在水處理中的機(jī)理作用
粉狀活性炭吸附水中雜質(zhì)的過程相當(dāng)繁雜,包括離子吸引力、分子作用力及化學(xué)雜和力等的共同作用,其中活性炭在加工過程中的差異也會導(dǎo)致其吸附力的不同。
粉狀活性炭吸附法是利用活性炭的多孔特性,使水中一種或多種雜質(zhì)被吸附在活性炭表面而去除的方法。如去除水中有機(jī)物、膠體粒子、微生物、余氯、嗅味等。
吸附是由快速擴(kuò)散與慢速擴(kuò)散的兩種速率形式所構(gòu)成,快速擴(kuò)散可在幾小時內(nèi)發(fā)揮超過60%至80%的吸附量,是溶質(zhì)分子沿碳分子結(jié)構(gòu)中阻力較小的大孔擴(kuò)散的過程,當(dāng)溶質(zhì)分子進(jìn)入連于大孔的細(xì)孔中時,由于其孔徑小所以受到很大阻力,從而造成擴(kuò)散緩慢。
粉狀活性炭其吸附量不但與比表面積有關(guān)聯(lián),且與細(xì)孔的孔徑結(jié)構(gòu)密不可分。大孔為溶質(zhì)分子提供擴(kuò)散渠道,使其進(jìn)入細(xì)孔從而達(dá)到吸附的目的,故對于溶質(zhì)分子的吸附力主要受大孔影響。3、廢水的PH值,通常粉狀活性炭在酸性的溶液中比堿性溶液中的吸附率要好上一些,PH值會對吸附質(zhì)在水中存在的狀態(tài)及溶解度等產(chǎn)生影響。水中所含的有機(jī)物不但有小分子,且有各式各樣的大分子,細(xì)孔所占的面積超過表面積的95%,吸附量的多少取決于細(xì)孔。
因此,在生活污水的處理過程中,要選擇合適的活性炭來滿足不同吸附物的不同需求。溶質(zhì)分子的吸附主要是分子作用力,即范德華力起關(guān)鍵性作用。5cm-10cm)河南錦豪有著多年的活性炭生產(chǎn)經(jīng)驗,有專業(yè)的技術(shù)人員,歡迎詢價,免費寄樣。不同的活性炭孔洞直徑大小以及分布區(qū)域不同,所以品種不一樣的活性炭對不同的溶質(zhì)分子有不同的吸附能力。物理吸附與活性炭對溶質(zhì)的親合力、溶質(zhì)的溶解度、溶質(zhì)分子大小、活性炭的細(xì)孔分布、表面積等因素有關(guān)。
決定活性炭吸附能力的因素
活性炭吸附分液相吸附和氣相吸附兩類,液相吸附能力常以吸附等溫線進(jìn)行評價,氣相吸附能力以溶劑蒸氣吸附量評價。
吸附等溫線表示一定溫度下吸附系統(tǒng)中被吸附物質(zhì)的分壓或濃度與吸附量之間的關(guān)系,即當(dāng)保持溫度不變,可測得平衡吸附量和分壓或濃度間的變化關(guān)系。以剩余濃度為橫軸,以活性炭單質(zhì)量的吸附量為縱軸可繪出關(guān)系曲線。
活性炭在使用20天左右以后,可在陽光下暴曬3~5小時,也可用鍋炒一下,有條件的還可用風(fēng)箱將之風(fēng)干,這樣做可使活性炭恢復(fù)活性繼續(xù)使用,能反復(fù)使用6~12個月。木質(zhì)粉狀活性炭在蔗糖、葡萄糖、飴糖制取中使用很廣泛,是制糖必不可少的性能良好的脫色劑。
但是,對于凈水器中的活性炭,則應(yīng)該根據(jù)說明書及時更換。因為,靠平時簡單的清洗,是無法將活性炭的多孔隙中堵塞的雜物清潔干凈的。所以,凈水器務(wù)必定期更換活性炭,以免活性炭因“吸附飽和”而失去功效。而且不要等它失效以后再更換,這樣才能確?;钚蕴康墓πА=ㄗh每月更換1~2次!椰殼活性炭外觀為黑色,有顆粒狀和柱狀兩種,具有孔隙興旺、吸附性能好、強(qiáng)度高、易再生、經(jīng)濟(jì)經(jīng)用等優(yōu)點。
粉末活性炭的吸附方式是什么?
活性炭共有幾類吸附方式,分別為固定床、接觸吸附、移動床及流動床方式4種。粉末活性炭的吸附方式只有接觸吸附一種,這也是其特點所在。
粉末狀活性炭在對生活污水處理問題的過程當(dāng)中,根據(jù)水質(zhì)的不同情況加大計量投放,對于污水水質(zhì)變動大的項目有特別好的效果。同時粉末活性炭也可根據(jù)不同需要,進(jìn)行干投或濕投,濕投可處理應(yīng)對一些日常污水問題,干投可作污水應(yīng)急處理。同時也要根據(jù)原水中的水質(zhì)的不同,特別是水中所含有機(jī)物的分子質(zhì)量分布的不同,以此來確定粉末活性炭的炭種。但同時必須嚴(yán)格控制沉淀池出水濁度為1NTU左右,嚴(yán)格控制好濾池濾速。
在生活污水的應(yīng)急處理中,可在沉降池前的原水進(jìn)行活性炭的投放,進(jìn)而使其充分接觸吸附,吸附飽和后可依靠沉淀的方式去除。
粉狀活性炭在歐、美等國家城市污水處理中應(yīng)用廣泛,美國在20世紀(jì)80年代初每年在對生活污水處理中所使用的粉狀活性炭約2.6×105t,且有逐年增長的趨勢。我國在20世紀(jì)60年代末期開始注意到水處理中除嗅、除味的問題。粉末活性炭在上海、合肥、哈爾濱、廣州的城市生活污水處理中都曾試用過?;瘜W(xué)法以優(yōu)質(zhì)木屑和果殼為原料,氯化鋅、磷酸為活化劑,經(jīng)碳化、活化精制而成,廢品吸附才能優(yōu)良,雜質(zhì)含量低。
近些年,我國在粉末活性炭的研究和應(yīng)用過程中逐漸加深認(rèn)識,哈爾濱建筑大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等都對活性炭進(jìn)行了深入研究,取得不少實用性成果。因為粉狀活性炭具有投放簡便、設(shè)備投資省的特點,價格便宜,溶質(zhì)分子吸附速度快所以更適于舊廠改造,有節(jié)省成本、節(jié)省建筑面積以及對短期或突發(fā)性水質(zhì)污染適應(yīng)能力強(qiáng)等有利因素。(3)由于熱運動,吸附質(zhì)在吸附劑表面可以自由轉(zhuǎn)移,因此較易解吸。
判斷粉狀活性炭質(zhì)量好壞的指標(biāo)有哪些?
通常購買粉狀活性炭都會詢問您需要什么指標(biāo),那么問題來了,判斷粉狀活性炭質(zhì)量的主要指標(biāo)有哪些呢?
碘值,亞甲藍(lán)值是粉狀活性炭的基礎(chǔ)指標(biāo)。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn):碘值、亞甲藍(lán)值只能夠表明活性炭顆粒中細(xì)小孔徑的比表面積大小,但是在實際生產(chǎn)中有吸附速率的問題,即凈水工藝中吸附時間是有限的,水處理中應(yīng)用的粉末活性炭遠(yuǎn)未達(dá)到完全吸附平衡。
采用綜合評價方法來衡量活性炭的性能:采用碘值、亞甲藍(lán)吸附值評價粉末活性炭的微孔比表面積;采用一些具有特定結(jié)構(gòu)的大分子表征活性炭的中孔發(fā)達(dá)情況;粉狀活性炭主要應(yīng)用在糖類、油脂、食品添加劑、化學(xué)助劑、燃料中間體、藥品制劑的高色素溶液的脫色、提純、除臭、除雜、各種工業(yè)產(chǎn)品的脫色、提純、除臭、除雜等。采用一種酚類標(biāo)樣作為復(fù)雜有機(jī)物質(zhì)的代表來確定活性炭的吸附能力,通過三方面綜合評判可以更加準(zhǔn)確和客觀。
木材、果核為原料生產(chǎn)的活性炭與無煙煤為原料生產(chǎn)的活性炭相比,中孔數(shù)量較多,從吸附性能角度看,一般木質(zhì)、果核類活性炭較適合于某重污染水源,去除以酚類為主的致臭污染物水處理應(yīng)用。煤質(zhì)碳由于比重較大,相對用于助凝去除有機(jī)物和價格上有優(yōu)勢,尤其是對于不是以酚類為主的污染源的吸附流程較短的水廠。通過研究認(rèn)為粉末活性炭的吸附能力與粒徑相關(guān),粒徑越小,比表面積越大,吸附越強(qiáng);6cm3/g,約占活性炭總比表面積的90%以上,即數(shù)百m2/g,甚至超過lOOOm2/g。但粒徑過小,易于穿透濾層,引起用戶不滿。根據(jù)生產(chǎn)應(yīng)用經(jīng)驗認(rèn)為,如在吸水口投加的水廠,為了充分利用粉末活性炭的吸附能力,宜采用目數(shù)大于250目的粉末活性炭;但同時必須嚴(yán)格控制沉淀池出水濁度為1NTU左右,嚴(yán)格控制好濾池濾速。投加量較大的和在混凝沉淀后投加的水廠,宜采用小于200目的粉末活性炭,以確保自來水水質(zhì)。