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粉末活性炭的净水效能研究

出处:澳门大阳城集团app  发布日期::2014-10-28 22:24:27  浏览次数:1851 【字体:

粉末活性炭的净水效能研究

  粉末活性炭吸附水中溶质分子是一个复杂的过程,是几种力综合作用的结果,包括离子吸引力、范德华力、化学杂和力。根据吸附的双速率扩散理论认为,吸附是一个由迅速扩散和缓慢扩散两阶段构成的双速过程,迅速扩散在数小时内即完成,发挥了60%-80%活性炭的吸附容量。迅速扩散是溶质分子在碳粒内沿径向均匀分布的阻力小的大孔隙中扩散的过程。这些大孔隙产生径向的扩散阻力。当分子从大孔进一步进入与大孔相通的微孔中扩散时,由于受到狭窄孔径所产生的很大阻力,从而极为缓慢。微孔也是在碳粒内均匀分布,但不构成径向的扩散阻力。影响粉末活性炭吸附的因素涉及溶质分子极性、分子量大小、空间结构,这一点取决于水源水质的特征。活性炭对不同的物质分子具有选择吸附性。

  (一)投加工艺的选择

  国外专家曾对粉末活性炭的应用情况进行分析研究,认为粉末活性炭对人工合成化学物的吸附去除主要取决于该化合物的类型。在选择投加点时,必须考虑混合程度和处理接触时间,尽量减少水处理药剂对吸附的干扰。根据国内某水厂近年应用粉末活性炭的经验认为,对于有生活污水、工业污水的排放

  ,造成水体富营养化,导致水体藻类等微生物急剧繁殖等,属于污染较严重、较为复杂的水源;枯水期时常散发成分复杂的异臭、异味,再加上取水河段为潮感河流,污水回荡时间长,污染造成的危害较大。选取投加粉末活性炭工艺时,主要考虑:

  (1)投加点要有充足的搅拌条件,使粉末活性炭能快速与处理水有良好的混合接触。

  (2)尽量延长粉末活性炭与水体接触吸附时间,充分利用粉末活性炭的吸附能力,提高吸附率。

  (3)尽量选取粒径小的粉末活性炭,使同等重量的活性炭吸附面积相对大;选取中孔较发达的木质活性炭,力求提高活性炭对有机物的吸附效能。

  (4)尽量减小水处理过程中的化学药品干扰,如氯、高锰酸钾、混凝剂等。

  (5)要根据投加量的多少、场地条件选取干式或湿式投加。

  (6)根据水质污染状态确定投加量。投加量从5-30mg/L不等。某水厂投加粉末活性炭工艺如下:

  (二)投加粉末活性炭明显改善出水水质

  (1)投加粉末活性炭对去除色度有明显效果。色度的去除有报道可达70%,色度低表明去除有机物的效率高,除铁、锰的效果好。但去除色度的效果并没有和投加活性炭量成正比,其复杂的机理,还有待下一步研究。

  (2)投加粉末活性炭对去除嗅味有明显效果。南方某水体的富营养化水体不仅是藻类繁殖和杀灭过程产生的异臭,还面对复杂的工业排污污染,水体长期酚类物质的异常浓度所引起的异臭。由于致臭物质的动态性和不确定性,故臭味的定量分析成为十分艰难的课题,设想要经过多年对特定水体的调查研究,设立相关的数学模型,设立相应的分析方法,才能逐步解决。目前臭味的检测一般是用人的感官去鉴定,人为的误差较大。除臭是粉末活性炭去除污染物的一个重要的综合评价指标,也是供水行业目前面临的确保饮用水安全的极其重要、难度相当大的感官指标。

  (3)投加活性炭有助于去除阴离子洗涤剂。国内外化工行业早已有利用粉末活性炭,来净化去除工业废水中的洗涤剂的工艺。也是粉末活性炭去除较大分子合成有机物的一个评价指标。

  煤质柱状活性炭的应用:

  煤质柱状活性炭的作用主要是用于吸附有害气体、滤去不溶性、吸附一些可溶性.活性炭组成成分主要是利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料,通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。活性炭具有一种强烈的“物理吸附”和“化学吸附”的作用,可将某些有机化合物吸附而达到去除效果,利用这个原理,我们就能很快而有效地去除水族箱水质中的有害物质、臭味以及色素等等,使水质获得直接而迅速的改善。

  工程实践表明,活性炭对这些物质有很强的吸附能力。活性炭目前在环境保护,工业与民用方面己被大量使用,并且取得了相当的成效,然而活性炭在吸附饱合被更换后,使用单位均将其废弃,掩埋或烧掉,造成资源的浪费和对环境的再污染。

  煤质柱状活性炭技术工艺:本系列产品选用木屑、木炭等材质为原料,采用化学法或物理法活化工艺生产,经后处理科学 配方精制而成的粉状活性炭。 功能特性:有较大的比表面积,发达的微、中孔结构、吸附容量大、过滤速度快等特性。

  活性炭的生产过程:

  活性炭按生产方法可分物理水蒸气法和化学法生产,这里着重说一下物理水蒸气法的生产,一般生产分为两个过程,第一步,炭化,将原料在170 至600的温度下干燥,同量将其80%r有机组织炭化。

  活性炭第二步,活化,将第一步已炭化好的炭化料送入反应炉中,与活化剂和水蒸气反应,完成其活化过程,制成成品。

  活性炭在吸热反应过程中,主要产生CO及H2组合气体,用以将炭化料加热至适当的温度(800至1000度),除去其所有可分解物,产生丰富的孔隙结构及巨大的比表面积,使活性炭具有很强的吸附力。

  不同的原料生产的活性炭具有不同的孔径,其中以椰壳为原料的活性炭的孔径最小,木质活性炭的也孔径一般较大,煤质活性炭的孔径介于两者间。

  活性炭孔径一般分为三类:大孔:1000-1000000A过渡孔:20-1000A微孔:20A 根据以上特性可以看出,针对不同的吸附对象,需选用相应的活性炭,以做到最好的性价比,因此,一般在液相吸附中,应选用较多过渡孔径及平均孔径较大的活性炭。

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