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活性炭水處理的主要影響因素

時間:2019-06-06 瀏覽:1401次

由于活性炭水處理涉及的吸附過程和作用原理 較為復雜,因此影響因素也很多,主要與活性炭的性質、水中污染物的性質、活性炭處理的過程原理以及 選擇的運轉參數與操作條件有關。

一、 活性炭的性質

由于吸附現象發生在吸附劑 表面上,所以吸附的比表面積是影響吸附的重要因素之一,比表面積越大,吸附性能越好。

因為吸附過程可以看作三個階段,內擴散對吸附速度影響較大,所以活性炭的微孔分布是影響吸附的另 一重要因素。

此外活性炭的表面化學性質、極性及所帶電荷,也影響吸附的效果。

用于水處理的活性炭應有三項要求:吸附容量大、吸附速度快、機械強度好?;钚蕴康奈饺萘砍?他外界條件外,主要與活性炭比表面積有關,比表面積大,微孔數量多,可吸附在細孔壁上的吸附質就 多。吸附速度主要與粒度及細孔分布有關,水處理用的活性炭,要求過度孔(半徑20~100A)較為發達, 有利于吸附質向細孔中擴散?;钚蕴康牧6仍叫∥剿俣仍娇?,但水頭損失要大,一般8~30目范圍較為 合適,活性炭的機械耐磨強度直接影響活性炭的壽命。

二、 吸附質(溶質或污染物)的性質

同一種活性炭對于不同污染物的吸附能力有很大差別。

1、 溶解度

對 同一族物質的溶解度隨鏈的加長而降低,而吸附容量隨同系物的系列上升或分子量的增大而增加。溶解 度越小越容易吸附。

如活性炭從水中吸附有機酸的是按甲酸-乙酸-丙酸-丁酸而增加。

2、 分子構造

吸附質分子的大小和化學結構對吸附也有較大的影響。因為吸附速度受 內擴散速度的影響,吸附質分子的大小與活性炭孔徑大小成一定比例,有利于吸附。不飽和鍵的有機物 較飽和鍵的有機物易于吸附。芳香族的有機物較脂肪族的有機物易于吸附。

3、 極性

活性炭基本上可以看成是一種非極性的吸附劑,對水中非極性物質的吸附能力大于極性物質。

4、 吸附質(溶質)

吸附質的濃度在一定范圍時,隨著濃度的增高,吸附容量增大。 因此吸附質的濃度變化活性炭對這種吸附質的吸附容量也變化。

三、 溶液PH的影響

溶液PH值對吸附的影響要與活性炭和吸附質的影響綜合考慮。溶液PH值控制了酸性或堿性化合物的 溶解度,當PH值達到某個范圍時,這個化合物就要離解,影響對這些化合物的吸附,溶液的PH值還會影 響吸附質的帶電情況。由于活性炭能吸附水中氫、氧離子,因此影響對其他離子的吸附。

活 性炭從水中吸附有機物的效果,一般隨溶液的PH值的增加而降低,PH值高于9.0時不易吸附,PH值越低時 效果越好。在實際應用中通過實驗確定更佳PH值范圍。

四、 溶液溫度的影響

因為液相吸附時吸附熱較小,所以溫度的影響較小。吸附是放熱反應,吸附熱即活性炭吸附單位重量的吸附 質放出的總熱量。吸附熱越大,溫度對吸附的影響越大。另一方面,溫度對吸附質的溶解度有影響,因 此對吸附也有影響。用活性炭處理水時,溫度對吸附影響不顯著。

五、多組分吸附質共存的 影響

應用吸附法處理水時,通常水中不是單一的污染物質,而是多組分污染物的混合物。在 吸附時,他們之間可以共吸附,互相促進或干擾。一般情況下,多組分吸附時分別的吸附容量比單組分 吸附時低。

六、 吸附操作條件

因為活性炭液相吸附時,外擴散(液膜擴散)速度 對吸附有影響,所以吸附裝置的型式、接觸時間(通水速度)等對吸附效果都有影響。

綜上所述,影響吸附的因素很多,應綜合分析,根據具體情況,選擇更佳吸附條件,達到更好的吸附效果。

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