活性炭?jī)艋狡?/strong>
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活性炭是一種很細(xì)小的炭粒 有很大的表面積,而且,由于炭粒的表面積很大,活性炭的表面積研究是非常重要的
活性炭是由含炭為主的物質(zhì)作原料,經(jīng)高溫炭化和活化制得的疏水性吸附劑,是一種很細(xì)小的炭粒 有很大的表面積。
活性炭炭粒中還含有大量更細(xì)小的孔——毛細(xì)管,這種毛細(xì)管具有很強(qiáng)的吸附能力微孔,具有巨大的比表面積,所以能與氣體(雜質(zhì))充分接觸,當(dāng)這些氣體(雜質(zhì))碰到毛細(xì)管被吸附,就能起到凈化作用,能有效地去除色度、臭味,可去除二級(jí)出水中大多數(shù)有機(jī)污染物和某些無(wú)機(jī)物,包含某些有毒的重金屬。
用活性炭制作的儲(chǔ)存箱,加上其他輔助設(shè)施,使得活性炭在短時(shí)間內(nèi)能夠吸附更多的惡劣氣體,凈化更多的污染氣體中的雜質(zhì)和味道,達(dá)到尾氣處理的目的.
影響活性炭吸附的因素有:活性炭的特性;被吸附物的特性和濃度;廢水的PH值;懸浮固體含量等特性;接觸系統(tǒng)及運(yùn)行方式等?;钚蕴课绞浅鞘形鬯呒?jí)處理中最重要最有效的處理技術(shù),得到廣泛的應(yīng)用。
活性炭能有效吸附氯代烴、有機(jī)磷和氨基甲酸酯類(lèi)殺蟲(chóng)劑,還能吸附苯醚、正硝基氯苯、萘、乙烯、二甲苯酚、苯粉、DDT、艾氏劑、烷基苯磺酸及許多酯類(lèi)和芳烴化合物。二級(jí)出水中也含有不被活性炭吸附的有機(jī)物,如蛋白質(zhì)的中間降解物質(zhì),比原有的有機(jī)物更難被活性炭吸附,活性炭對(duì)THMS的去除能力較低,僅達(dá)到23-60%?;钚蕴课椒ㄅc其他處理方法聯(lián)用,出現(xiàn)了臭氧-活性炭法、混凝-吸附活性炭法、Habberer工藝、活性炭-硅藻土法等,使活性炭的吸附周期明顯延長(zhǎng),用量減少,處理效果和范圍大幅度提高。
吸附是一種物質(zhì)附著在另一種物質(zhì)表面上的緩慢作用過(guò)程。吸附是一種界面現(xiàn)象
活性炭吸附法,其與表面張力、表面能的變化有關(guān)。引起吸附的推動(dòng)能力有兩種,一種是溶劑水對(duì)疏水物質(zhì)的排斥力,另一種是固體對(duì)溶質(zhì)的親和吸引力。
廢水處理中的吸附,多數(shù)是這兩種力綜合作用的結(jié)果。活性炭的比表面積和孔隙結(jié)構(gòu)直接影響其吸附能力,在選擇活性炭時(shí),應(yīng)根據(jù)廢水的水質(zhì)通過(guò)試驗(yàn)確定。對(duì)印染廢水宜選擇過(guò)渡孔發(fā)達(dá)的炭種。此外,灰分也有影響,灰分愈小,吸附性能愈好;吸附質(zhì)分子的大小與炭孔隙直徑愈接近,愈容易被吸附;吸附質(zhì)濃度對(duì)活性炭吸附量也有影響。在一定濃度范圍內(nèi),吸附量是隨吸附質(zhì)濃度的增大而增加的。另外,水溫和pH值也有影響。吸附量隨水溫的升高而減少,隨pH值的降低而增大。故低水溫、低pH值有利于活性炭的吸附。
活性炭的吸附作用
吸附是指液體或氣體附著集中于固體表面的作用,一般的活性炭都能發(fā)生這種作用。吸附與吸收不同,吸收是指讓液體或氣體進(jìn)入固體的內(nèi)部的原子結(jié)構(gòu)中,但活性碳并不具備這樣的能力,它的吸附作用只是一個(gè)表面現(xiàn)象,所以只發(fā)生于它的表面。
吸附作用的形成,主要來(lái)自倫敦色散力,這也是另一種凡得瓦力的表現(xiàn)形式。此種力普遍存在于不具有永久性偶極矩的分子之間,它是一種自然的吸引力。只要分子足夠靠近,都會(huì)很自然產(chǎn)生這種作用力。凡是能利用此種力把物質(zhì)吸住的作用,我們稱為物理吸附。此種作用力與溫度無(wú)關(guān),因此不受溫度之影響。
倫敦分散力必須在炭表面與被吸附分子之間達(dá)到作用的距離之后才會(huì)發(fā)生,該力的大小涉及被吸附分子中所有相關(guān)原子與活性炭表面碳原子密切接觸的程度。如果接觸的程度越高,則該力越大,同時(shí)活性炭對(duì)該分子的吸附能力也越強(qiáng)。
①活性炭吸附劑的性質(zhì)
活性炭的比表面積越大,吸附能力就越強(qiáng); 活性炭是非極性分子,易于吸附非極性或極性很低的吸附質(zhì);活性炭吸附劑顆粒的大小,細(xì)孔的構(gòu)造和分布情況以及表面化學(xué)性質(zhì)等對(duì)吸附也有很大的影響。
②吸附質(zhì)的性質(zhì)
取決于其溶解度、表面自由能、極性、吸附質(zhì)分子的大小和不飽和度、附質(zhì)的濃度等
③廢水PH值
活性炭一般在酸性溶液中比在堿性溶液中有較高的吸附率。
PH值會(huì)對(duì)吸附質(zhì)在水中存在的狀態(tài)及溶解度等產(chǎn)生影響,從而影響吸附效果。
④共存物質(zhì)
共存多種吸附質(zhì)時(shí),活性炭對(duì)某種吸附質(zhì)的吸附能力比只含該種吸附質(zhì)時(shí)的吸附能力差
⑤溫度
溫度對(duì)活性炭的吸附影響較小
⑥接觸時(shí)間
應(yīng)保證活性炭與吸附質(zhì)有一定的接觸時(shí)間,使吸附接近平衡,充分利用吸附能力。
活性炭化學(xué)性
活性炭的吸附除了物理吸附,還有化學(xué)吸附?;钚蕴康奈叫约热Q于孔隙結(jié)構(gòu),又取決于化學(xué)組成。
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