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活性炭去除水中的余氯和有机物
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发布时间:2019/1/2 11:31:39      来源:4001百老汇会员登入     

活性炭去除水中的余氯和有机物

    活性炭,4001com登录入口.jpg目前除去水中余氯和有机物的主要方法之一就是采用4001com登录入口处理工艺。活性炭是由多种含碳原料经脱水、炭化、活化、筛分加工制成。制造活性炭的原料包括木材、褐煤、泥煤、硬果壳、甘蔗渣、锯末、动物骨头及石油残渣。

    活性炭,4001com登录入口.jpg1)物理性质

    活性炭具有不规则的结晶或无定形结构。活性炭不仅吸附能力强,而且吸附容量大,其主要原因就是它的多孔结构,比表面积可达到500~1500m2/g。这是由于活性炭在制造过程中,一些挥发性有机物去除以后,在活性炭粒中形成形状和大小不同的细孔,这些细孔的构造和分布与活性炭的原料、活化方法和活化条件等因素有关。

    活性炭,4001com登录入口.jpg2)化学性质

    活性炭在制造过程中有多种表面氧化物生成。这些表面氧化物一般带有羟基、羧基、羰基等含氧官能团,使得活性炭表面带有微量电荷,表现出一定的选择性吸附特征。活性炭表面所带的含氧官能团和电荷的量随原料组成、活化条件不同而异。低温活化(<500℃)的炭可以生成表面呈酸性氧化物,水解后放出H+,使炭表面带有负电荷;高温活化(800~1000℃)的炭可以生成表面碱性氧化物,水解后放出OH-,使炭表面带有正电荷。

    活性炭,4001com登录入口.jpg3)活性炭的理化性能

    活性炭用作吸附处理时,表征其理化性能的技术指标有粒度、视密度、亚甲基蓝脱色力、碘吸附值。其中碘吸附值的含义是指在浓度为0.1mmol/L的碘溶液50mL中,加入活性炭0.5g左右,震荡5min,测定剩余碘计算单位4001com登录入口碘的毫克数,单位为mg/g。

    活性炭,4001com登录入口.jpg影响4001com登录入口性能的因素:

    因活性炭对水中有机物的吸附量与很多因素有关,去除率在20%~80%之间,差别很大。

    活性炭,4001com登录入口.jpg1)活性炭的结构及特性

    活性炭的孔径、空容分布及比表面积影响吸附容量。因4001com登录入口有机物主要在微孔中进行,微孔所占空容和表面积的比例愈大,吸附容量愈大。由于活性炭表面带微弱的电荷,水中极性溶质竞争活性炭表面的活性位置,导致活性炭对非极性溶质的吸附量降低,而对某些金属离子产生离子交换吸附或络合反应。

    活性炭,4001com登录入口.jpg2)被吸附有机物的性质

    a、分子结构和表面张力

    通常,芳香族有机物比脂肪族有机物易被4001com登录入口;越是能降低溶液表面张力的有机物越容易被4001com登录入口。

    b、有机物的分子量

    一般水中有机物的分子量增加,吸附量也增加。但也有出现随分子量的增大,吸附速度降低的现象。据有关文献介绍,当活性炭微孔大小为有机物分子的3~6时能够有效地吸附,但是由于分子筛的作用而使扩散阻力增加,吸附速度就降低。有试验结果证明,经二级处理后的污水中低分子量的有机物更容易被吸附除去,分子量超过1500时则吸附速度显著降低。

    c、有机物的溶解度

    活性炭在本质上是一种疏水性物质,因此被吸附有机物的疏水性愈强愈易被吸附。换言之,在水中溶解度愈小的有机物愈易被4001com登录入口。

    活性炭,4001com登录入口.jpg3)影响4001com登录入口的因素

    a、水中有机物的浓度

    大多数的有机物在浓度和吸附量之间存在特定的关系,而且一般是浓度增加吸附量按指数关系增加。但也有例外,例如对ABS(烷基苯磺酸)的吸附,浓度改变对吸附量基本无影响。

    b、pH值

    在多数情况下,先把水的pH值降低到2~3,然后再进行4001com登录入口往往可以提高有机物的去除率。这是因为水中的有机酸在低pH值下电离的比例较小,为活性炭提供了容易吸附的条件。

    c、温度和共存物质

    活性炭对水中有机物的吸附,温度的影响可以忽略不计。一般天然水中存在的无机离子对4001com登录入口有机物也几乎没有影响。但汞、铬、铁等金属离子含量较高时,则可能因为在活性炭表面起化学反应并生成沉淀、积累在炭粒内,使活性炭的孔径变小,影响活性炭的吸附效果。

    d、接触时间

    因为吸附是液相中的吸附质向固相表面的一个转移过程,所以吸附质与吸附剂之间需要一定的接触时间,才能使吸附剂发挥最大的吸附能力。在处理水量一定的情况下,增加接触时间,意味着增加设备或增大设备,而且接触时间太长时,吸附量的增加并不明显。因此,一般设计时接触时间按20~30min考虑。

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