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粉狀活性炭吸附水中雜質(zhì)的過程相當(dāng)繁雜,包括離子吸引力、分子作用力及化學(xué)雜和力等的共同作用,其中活性炭在加工過程中的差異也會(huì)導(dǎo)致其吸附力的不同。
粉狀活性炭吸附法是利用活性炭的多孔特性,使水中一種或多種雜質(zhì)被吸附在活性炭表面而去除的方法。如去除水中有機(jī)物、膠體粒子、微生物、余氯、嗅味等。
吸附是由快速擴(kuò)散與慢速擴(kuò)散的兩種速率形式所構(gòu)成,快速擴(kuò)散可在幾小時(shí)內(nèi)發(fā)揮超過60%至80%的吸附量,是溶質(zhì)分子沿碳分子結(jié)構(gòu)中阻力較小的大孔擴(kuò)散的過程,當(dāng)溶質(zhì)分子進(jìn)入連于大孔的細(xì)孔中時(shí),由于其孔徑小所以受到很大阻力,從而造成擴(kuò)散緩慢。
粉狀活性炭其吸附量不但與比表面積有關(guān)聯(lián),且與細(xì)孔的孔徑結(jié)構(gòu)密不可分。大孔為溶質(zhì)分子提供擴(kuò)散渠道,使其進(jìn)入細(xì)孔從而達(dá)到吸附的目的,食用粉狀活性炭,故對(duì)于溶質(zhì)分子的吸附力主要受大孔影響。水中所含的有機(jī)物不但有小分子,且有各式各樣的大分子,細(xì)孔所占的面積超過表面積的95%,粉狀活性炭,吸附量的多少取決于細(xì)孔。
因此,在生活污水的處理過程中,要選擇合適的活性炭來滿足不同吸附物的不同需求。溶質(zhì)分子的吸附主要是分子作用力,即范德華力起關(guān)鍵性作用。不同的活性炭孔洞直徑大小以及分布區(qū)域不同,所以品種不一樣的活性炭對(duì)不同的溶質(zhì)分子有不同的吸附能力。物理吸附與活性炭對(duì)溶質(zhì)的親合力、溶質(zhì)的溶解度、溶質(zhì)分子大小、活性炭的細(xì)孔分布、表面積等因素有關(guān)。



通常購買粉狀活性炭都會(huì)詢問您需要什么指標(biāo),那么問題來了,判斷粉狀活性炭質(zhì)量的主要指標(biāo)有哪些呢?
碘值,亞甲藍(lán)值是粉狀活性炭的最基礎(chǔ)指標(biāo)。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn):碘值、亞甲藍(lán)值只能夠表明活性炭顆粒中細(xì)小孔徑的比表面積大小,但是在實(shí)際生產(chǎn)中有吸附速率的問題,即凈水工藝中吸附時(shí)間是有限的,水處理中應(yīng)用的粉末活性炭遠(yuǎn)未達(dá)到完全吸附平衡。
采用綜合評(píng)價(jià)方法來衡量活性炭的性能:采用碘值、亞甲藍(lán)吸附值評(píng)價(jià)粉末活性炭的微孔比表面積;采用一些具有特定結(jié)構(gòu)的大分子表征活性炭的中孔發(fā)達(dá)情況;采用一種酚類標(biāo)樣作為復(fù)雜有機(jī)物質(zhì)的代表來確定活性炭的吸附能力,200目粉狀活性炭,通過三方面綜合評(píng)判可以更加準(zhǔn)確和客觀。
木材、果核為原料生產(chǎn)的活性炭與無煙煤為原料生產(chǎn)的活性炭相比,中孔數(shù)量較多,從吸附性能角度看,一般木質(zhì)、果核類活性炭較適合于某重污染水源,去除以酚類為主的致臭污染物水處理應(yīng)用。煤質(zhì)碳由于比重較大,相對(duì)用于助凝去除有機(jī)物和價(jià)格上有優(yōu)勢,尤其是對(duì)于不是以酚類為主的污染源的吸附流程較短的水廠。通過研究認(rèn)為粉末活性炭的吸附能力與粒徑相關(guān),粒徑越小,比表面積越大,吸附越強(qiáng);但粒徑過小,易于穿透濾層,引起用戶不滿。根據(jù)生產(chǎn)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為,320目粉狀活性炭,如在吸水口投加的水廠,為了充分利用粉末活性炭的吸附能力,宜采用目數(shù)大于250目的粉末活性炭;但同時(shí)必須嚴(yán)格控制沉淀池出水濁度為1NTU左右,嚴(yán)格控制好濾池濾速。投加量較大的和在混凝沉淀后投加的水廠,宜采用小于200目的粉末活性炭,以確保自來水水質(zhì)。







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