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: 495|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。& c  u5 t1 W$ `2 c
    ' Z+ T, c3 y' E, t8 a3 [' Q

# Y1 S) G5 p( |. `# ?    一、活性炭的性质% g4 o1 ]& u) o% D
   
6 C& X4 P$ S/ b  ]0 q  `
. o& |% ]% A( p9 ^$ [    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。
: e) S) e8 N7 i* C- ^2 o  t) w    * B! W( n. b: v
) F7 |5 d, T2 [0 ^* e
    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。
( _' r' p- R  X7 C& B( `   
$ J) G, e- d. j7 D  d! r& A
2 n' ]( r3 B  i0 N1 B  A/ x    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。
; r$ l/ P7 _& d    + H: D: _9 X6 U2 ?6 K$ R1 d% W
4 y  R5 ~" E* r4 V- _. C' w* j
    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。
' ~4 {) u" y, A7 s# f, e, W3 P9 L    & _( C* B; b( s, L0 v* ^% [! K, p4 g

+ m9 `0 ]. M/ G4 B    二、吸附质(溶质或污染物)的性质5 I; W8 c+ m) T. a
    5 h6 Y( b- R/ R4 N- Y0 A
2 b3 P4 J3 ]6 S/ B* g" o+ M. W7 U
    同一种活性炭对于不同污染物的吸附能力有很大差别。6 v) Y2 R( n) r/ {: }& f% x
   
: C5 X( ]  M* B4 J& l: I/ L! a# F- s+ z  L1 q) v% h3 \/ l( i" p0 G/ p
   (一)溶解度
7 k; s( y) w5 W/ \4 V   
( z! p/ y) ?; n4 H0 Z' n1 A6 d* i$ b- Z7 c+ u9 X1 Y! O6 r+ @. r9 U3 o
    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。
  z9 N5 c! r( l& |; J+ }& U2 t. `   
+ \8 u5 ?/ i* L1 I. ]( T& f/ m$ n- Z3 X' N
    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。8 T1 D+ r/ Q$ U- Q  f! A! q
   
# Z- |# U$ O9 i+ a  ?& S, i/ d
  ?. Q8 E' u) C9 a) Q0 u4 O4 T: F   (二)分子构造
9 d. u5 w+ L' _! b- V" O  : T( H& I" U2 Q- x8 m' i% `

4 e- D( k0 ?4 t. G    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。" {( V' x4 }/ b5 M' Q- D
    B, V' s7 F0 ]" q

3 t* i8 H) j# l/ f& |   (三)极性
, W. D4 i4 c5 ~  d' ^0 C; s , B% @6 I" f) L  ^* F
$ {. }% ^: _) u1 W$ F! _4 _7 _1 i
    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。
& ]; t  w4 P* w7 r0 ^% G 5 _# o7 `+ a& G! S  `- O
7 U, I3 f" T0 `0 n' I' O( t- T5 G
   (四)吸附制裁(溶质); h% }8 `! [) m4 |& B

4 }! O! ]1 s, X& O* Z: h' T- p) ~4 g% W8 a" [0 v
    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。
+ V  B. L0 M- X
/ r5 `* ]0 B# k1 p6 O  p
3 u( j/ X, S4 L5 P    三、溶液pH的影响/ U0 H, a3 ?/ J

) ~/ ~. V: _& ~! K
+ b( ~! I% k" e% X# J    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。; z; x% n1 W3 p" 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。
7 x: x+ y& Q& V% m4 v
% R) J. m9 q8 v
5 K+ N- h* b( }3 R! ?1 o    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。
- `( `$ t# x1 f  |* D
# a5 w& |4 `1 S& i9 b+ ~) n' T% |9 e& r: |$ H4 M' e% K
    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。
* _: |: l! v3 [2 ^. z( r1 s$ Z
7 n# h* _: X! d; m5 x7 g2 e/ _( P& n7 J7 ]' K
    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。
  c$ n$ i4 i! h5 C8 _2 ]$ ^8 }! j) H, i0 ?& l1 S3 Y

/ ~0 {; Q# V* c: Z    四、溶液温度的影响
( o: B* Q, ?  d. O/ u. k5 {) N0 k( `& ^: W5 K
. Y5 j+ X$ M& x: n7 A
    因为液相吸附时吸附热较小,所以溶液温度的影响较小。* G# G1 `5 P7 F; W; u( g6 C, P4 ^
9 x7 c4 q  X1 [; d
5 ?) b' F  [2 G, T# R
    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。
4 [( `; B* o* M- G8 B. |" L8 Q7 M* J3 t# N# g

- W( L. F, B- D. P: a: U    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。
+ M/ a7 {1 U( V- b: a- B0 X: ?4 M  E3 X

. J) |' Y( N) E  E8 P" P' O    用活性炭处理水时,温度对吸附的影响不显著。
' }9 @! A, F9 B$ ~+ r/ K' z- H- p8 _# H# @0 l4 g
/ @; R- i7 j* M3 s7 c
    五、多组分吸附质共存的影响
$ u* W9 Q! ~: ~- g* D' w- I
' X' A( w2 Q- E! _; n! I
0 A. S! u0 R8 V  b* y3 ~8 t    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。% m. f( z* j" s+ }& E' M! {3 }+ s3 x

+ r2 B7 y7 `' W; ^8 P$ M# I$ M4 T1 `% X6 F$ B( Y
    六、吸附操作条件
6 C1 l- W, K9 M6 C+ O* G' U- w: e. y
" X/ Q& i+ ?0 F) |9 s
    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。$ c: B. r/ a  P; a7 \' u

9 @. N* {" W1 A3 N
% e* D9 w  Y1 C8 A+ w& O9 Y    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。; [" Q$ i: @/ H% q& \' n

5 |* L. X* q. \& v( e; ?
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, 2025-4-26 18:12 , Processed in 0.033779 second(s), 23 queries .

Powered by Discuz! X3.2

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表