设为首页收藏本站

华讯行业社区

 找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

查看: 453|回复: 0
打印 上一主题 下一主题

活性炭水处理的主要影响因素

[复制链接]
跳转到指定楼层
楼主
发表于 2006-6-7 17:50:00 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
由于活性炭水处理所涉及的吸附过程和作用原理较为复杂,因此影响因素也较多。主要与活性炭的性质、水中污染物的性质、活性炭处理的过程原理以及选择的运转参数与操作条件等有关。
, n' v4 [. F9 k- I    1 n/ |  t2 Z5 N) S) w

3 n9 B7 {; Y- Y    一、活性炭的性质. C' E+ }' x" E* ^
      u8 \# ^2 ~' g; m

$ c  W; O( r5 p! ~% y    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。
9 W+ k5 X) O2 P, j   
; U; `) `: V6 o1 v- x
% q8 y& p" a: e4 M3 W0 Y. R    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。1 s. v4 h; {& G  S4 p, H/ @
    + N8 Y4 J& g# g7 z" I( V
4 J" {" V# @; `
    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。+ n  G& U! a" A' M: Z) i- G1 Z
    8 Q( k6 C0 z: A5 m: `

  e5 Y* h& ?/ S9 r& H7 u    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。
/ t/ _& c3 ~" R9 E0 P" w8 R2 I   
6 W+ G# a% m: g7 i* d6 j- Y5 p& z2 j% E& f2 U/ C4 j+ Z
    二、吸附质(溶质或污染物)的性质
3 Y+ R) o8 \" V: t% A    ; [+ z4 n; {: k2 H( Y1 t7 A% A1 l% W
8 M+ e0 \  m8 A- @
    同一种活性炭对于不同污染物的吸附能力有很大差别。
# d! l* n3 G' s    ' u7 Y, n8 |( i( X  Q6 d
2 M; A0 m' ~$ d2 w- A
   (一)溶解度  {7 z' X4 z7 Q% f0 Z6 ]
     B2 p) f. d+ U4 D

. p9 [2 _. ~0 ?; I3 X    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。5 V9 |2 ?7 ]0 ~! s
   0 F+ q" O7 S+ x: t2 t6 Z4 z( ^

; P+ D  A$ |8 g# H0 P: M  D0 U6 g+ e    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。
* E- z! r6 b" x7 n% s' L5 W   
( B  V- j% g8 p& X; u
. M' @8 j* l- c( P9 D   (二)分子构造
; {9 l  g8 v+ r9 C  
. `8 I) Y3 f2 _& P9 }8 i. @" M
9 i+ d# s) H" \- u9 P9 u( @7 z- w    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。
/ y8 V+ h4 B! p$ y1 `  
* K( S4 `( V7 m" {  [; A
9 \4 T6 g4 A( O! e/ U   (三)极性
! d, Y; P  {9 v# R" F) T: m/ p 6 z; T. \. F9 d5 R) m) ~$ m( ~

: h$ ^' h0 f* D2 P4 V" l    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。# W* y& F( w1 T! h9 \, m) l3 f9 d

  O1 e/ x2 }1 V& P0 `6 j
6 o7 s: O0 |& A2 L$ F6 A5 e- u! o   (四)吸附制裁(溶质)
  y( m& @) T  f9 g/ o
/ Y' M3 U4 z" O1 W
; i+ o6 f# k% D3 r! z4 m    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。4 f, {& c, o( E* P1 b; t( {2 a9 I
9 S5 O6 K* m3 \: J! K5 U9 P

$ \8 U. h2 _; \% x9 h1 s# I6 Z& y* M    三、溶液pH的影响
. Y# k6 i3 O4 X6 l* _6 f
% U1 @& ~( }# j, t/ g3 E8 z2 U8 A
    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。9 ~' J7 H& T2 R) H- }  x
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。
& Y; _6 s2 @" j9 s( N' V6 s0 P4 Q$ B9 Y) ]- s

) H2 u. p" {) ~( l$ s    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。
: I! u6 e+ X) a8 d& J9 c# p7 n& k7 E
* q" Y" u3 x1 m4 R" m' _( v4 _% R* d/ q7 \1 T( r
    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。4 y5 [& ?$ [: M& A- U( y6 [
1 q% g. R6 G# L: a9 j
* r9 V! L( K8 a! h6 v# J
    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。
8 {5 ?$ T9 k$ Q5 |! O0 F% m! _, y" ]2 w7 p2 ?) g
; v2 X  \. {! m' P" E
    四、溶液温度的影响
7 O' O6 h3 K( ?# h/ [
/ Q6 ?* c" k2 A1 V4 f3 G6 H. b! K& \2 {: }6 T
    因为液相吸附时吸附热较小,所以溶液温度的影响较小。
# L- ?$ W1 s2 E: \( _$ i3 D0 d
8 s! E8 j/ B- M. L
5 v8 u4 V' N+ Y3 ?1 ^9 a$ |    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。+ J0 B+ u% f$ y

+ X( ^* ]" @! Q6 E& h) g
6 Q1 a4 M) ~, M/ z  n3 |$ l    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。
9 n% C1 |6 H: V) T% n. @) }9 i" X: I. P! X0 b: X! e, G; l3 }1 p
9 Z9 E4 h, G4 V1 E) T- x* J( B
    用活性炭处理水时,温度对吸附的影响不显著。
- ~% I1 N, S, H! W' o. t2 F9 ^
) X2 I1 k( F$ A% j- _8 b& l7 a( G7 n3 e9 j. M
    五、多组分吸附质共存的影响( U6 k& f! g" `% ~" q
, I( {( K2 ^( b- }- b& U  o

9 |8 \2 c* @) \& B' h    应用吸附法处理水时,通常水中不是单一的污染物质,而是多组分污染物的混合物。在吸附时,它们之间可以共吸附,互相促进或互相干扰。一般情况下,多组分吸附时分别的吸附容量比单组分吸附时低。
( D0 ~) d# n4 S4 ~8 |# w
$ W' O& I. b6 e) _
8 g) a% y4 b2 {$ j    六、吸附操作条件$ e$ c! _, h7 P' n
6 P% [% F& H) S  V3 I$ `

, J  I5 B* L: I    因为活性炭液相吸附时,外扩散(液膜扩散)速度对吸附有影响,所以吸附装置的型式、接触时间(通水速度)等对吸附效果都有影响。( @3 d/ d) f' w! Z* K, m" K
3 _+ w# K. L9 y- S% K

: h4 Q* v$ j0 C& a    综上所述,影响吸附的因素很多,应综合分析,根据具体情况,选择最佳吸附条件,达到最好的吸附效果。
9 H- O  k" B  C+ `5 h+ d3 j5 ]- J9 i( W. m& E6 h1 R: v3 K! Y" V( c
分享到:  QQ好友和群QQ好友和群 QQ空间QQ空间 腾讯微博腾讯微博 腾讯朋友腾讯朋友
收藏收藏 转播转播 分享分享 分享淘帖 支持支持 反对反对
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

QQ|申请友链|手机版|华讯行业网 ( 桂B2-20030027  

GMT+8, 2025-4-4 10:54 , Processed in 0.040965 second(s), 24 queries .

Powered by Discuz! X3.2

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表