活性炭吸附法
文章來源：本站 發(fā)布時間：2017/9/29 點擊數(shù)： 1575 次
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值會對吸附質(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。類似材料類似材料有竹炭、木炭、納米活礦石等，都可用來吸附甲醛、TVOC、苯等有害氣體。
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，主要來自倫敦分散力，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，同時活性炭對該分子的吸附能力也越強。
影響因素
編輯
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； 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值會對吸附質(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，活性炭對某種吸附質(zhì)的吸附能力比只含該種吸附質(zhì)時的吸附能力差
⑤溫度
溫度對活性炭的吸附影響較小
⑥接觸時間
應(yīng)保證活性炭與吸附質(zhì)有一定的接觸時間，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。活性炭的吸附性既取決于孔隙結(jié)構(gòu)，又取決于化學(xué)組成。
評價指標(biāo)
編輯
如何客觀地評價活性炭的優(yōu)劣?根據(jù)活性炭處理對象和應(yīng)用于不同的工藝情況，確定是選用煤質(zhì)活性炭還是木質(zhì)活性炭，是選用顆�；钚蕴窟�是粉末活性炭，并收集活性炭基本資料，如碘值、亞甲藍(lán)、強度、孔隙率、漂浮率、灰分、粒度、水分、堆重等。除了《凈水用煤質(zhì)顆�；钚蕴俊稧B/T7701.4-1997國家標(biāo)準(zhǔn)的部分指標(biāo)值，此外還應(yīng)收集企業(yè)的經(jīng)營狀況，如年產(chǎn)量、年產(chǎn)值、企業(yè)規(guī)模、經(jīng)營管理水平、生產(chǎn)工藝、工程業(yè)績等，在價格適中的同時考慮貨源充足，來源方便，進行初步評價。
確定活性炭吸附性能及物化性能指標(biāo)值
在活性炭評價體系中應(yīng)納入以下活性炭評價指標(biāo)：碘值(碘值越大，炭粒越多，強度越低。很多研究結(jié)果表明，碘值與出水水質(zhì)并沒有必然的聯(lián)系)、亞甲藍(lán)吸附值、丹寧酸吸附值、腐殖酸吸附值、強度、有效粒徑、均勻系數(shù)、灰分、水分、漂浮物、比表面積、孔容積、pH值、堆重，以確定活性炭吸附性能和理化性能的優(yōu)劣。
1.活性炭吸附容量
活性炭吸附容量主要是以Freundrich方程作為評價依據(jù)：在Freundrich吸附等公式中，k值是表征活性炭吸附容量的一個參數(shù)，k值越大，吸附容量越大。1/n是吸附容量指數(shù)，反映隨著濃度的增加，活性炭吸附容量增加的速度，1/n越高則在高濃度時吸附容量越大，而在低濃度時吸附容量顯著降低，如果1/n越小則從低濃度到高濃度都比較容易吸附�；钚蕴坑糜诮o水處理，有機物濃度偏低，因此1/n不宜過大，且當(dāng)1/n>2的活性炭，物質(zhì)則難于被吸附。
2.活性炭動態(tài)吸附容量
活性炭動態(tài)過濾試驗是選擇飲用水用活性炭的重要依據(jù)之一�；钚蕴縿討B(tài)過濾試驗充分結(jié)合了當(dāng)?shù)卦|(zhì)特征，進行活性炭對有機物去除效果比較，是較為科學(xué)的一種方式。我們可以根據(jù)活性炭過濾吸附試驗計算出單位質(zhì)量活性炭的動態(tài)吸附容量、活性炭處理水量倍數(shù)、活性炭穿透時間、水頭損失、反沖頻率等。
3.綜合評價指標(biāo)
根據(jù)活性炭動態(tài)過濾試驗結(jié)果與不同活性炭性能指標(biāo)的相關(guān)性，對活性炭不同性能指標(biāo)與對應(yīng)的相關(guān)系數(shù)進行加權(quán)計算，并建立綜合評價指標(biāo)體系，建立自來水用煤質(zhì)顆�；钚蕴考夹g(shù)通用規(guī)范，現(xiàn)行自來水公司也進行了大量的研究工作。
4.經(jīng)濟評價分析
在活性炭評價體系中，還應(yīng)納入投資經(jīng)濟成本、運行費用、活性炭再生得率、活性炭企業(yè)的技術(shù)實力、經(jīng)營狀況、管理水平等參數(shù)。
遼公網(wǎng)安備21042302000038號 技術(shù)支持：撫順宏瑞科技