活性炭吸附法
活性(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)附法(fa)簡介: 活性(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)附法(fa)是利用(yong)(yong)活性(xing)(xing)炭(tan)的(de)物理吸(xi)附、化學吸(xi)附、氧化、催化氧化和(he)還原(yuan)等性(xing)(xing)能(neng)去除廢(fei)(fei)水中多種污染(ran)物的(de)方法(fa)。該方法(fa)被廣泛應用(yong)(yong)在廢(fei)(fei)水處(chu)(chu)理中,具有處(chu)(chu)理效果(guo)好
2017/1/20 10:01:51
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活性炭吸附法簡介:
活性(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)法是利用(yong)活性(xing)(xing)炭(tan)的(de)物理(li)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)、化學吸(xi)(xi)附(fu)(fu)、氧(yang)化、催(cui)化氧(yang)化和還原等性(xing)(xing)能去除廢水(shui)中多種(zhong)污(wu)染物的(de)方法。該方法被廣泛應(ying)用(yong)在廢水(shui)處理(li)中,具有處理(li)效果好、出水(shui)水(shui)質穩定、可達(da)飲用(yong)水(shui)標準等優點。
活性炭是用木材、煤、果殼等含碳物質在高溫和缺氧條件下活化制成。它有非常多的微孔和巨大的比表面積,通常1g活性炭的表面積達500~1500m2,因而具有很強的(de)物理吸(xi)(xi)附能(neng)(neng)力,能(neng)(neng)有效(xiao)地吸(xi)(xi)附廢水(shui)中(zhong)的(de)有機污染物。此外(wai),在活(huo)化過程中(zhong)活(huo)性(xing)(xing)炭表面的(de)非結晶部位上形成一些含氧官能(neng)(neng)團(tuan),如羧基(ji)(-COOH)、羥基(ji)(-OH)、羰基(ji)。這些基(ji)團(tuan)使(shi)活(huo)性(xing)(xing)炭具有化學吸(xi)(xi)附和催化氧化、還(huan)原的(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng),能(neng)(neng)有效(xiao)地去除廢水(shui)中(zhong)一些金屬(shu)離子。
在(zai)(zai)生產(chan)中(zhong)應用(yong)的活(huo)(huo)性(xing)炭種類有(you)很多。一(yi)般制成粉末(mo)狀(zhuang)或(huo)顆(ke)粒(li)狀(zhuang)。粉末(mo)狀(zhuang)的活(huo)(huo)性(xing)炭吸附能力強,制備(bei)容易,價格較低,但再生困難,一(yi)般不能重復使用(yong)。顆(ke)粒(li)狀(zhuang)的活(huo)(huo)性(xing)炭價格較貴,但可再生后重復使用(yong),并且使用(yong)時的勞動條(tiao)件較好(hao),操作管(guan)理方便,因此在(zai)(zai)水處理中(zhong)較多采用(yong)顆(ke)粒(li)狀(zhuang)活(huo)(huo)性(xing)炭。
影響活性炭吸附的因素:
1.吸(xi)(xi)(xi)附(fu)能(neng)力和吸(xi)(xi)(xi)附(fu)速(su)度是衡(heng)量吸(xi)(xi)(xi)附(fu)過程的(de)主要指標。吸(xi)(xi)(xi)附(fu)能(neng)力的(de)大(da)小(xiao)是用吸(xi)(xi)(xi)附(fu)量來(lai)衡(heng)量的(de)。而吸(xi)(xi)(xi)附(fu)速(su)度是指單(dan)(dan)位重量吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑在單(dan)(dan)位時間(jian)內所吸(xi)(xi)(xi)附(fu)的(de)物質量。在水(shui)處理中,吸(xi)(xi)(xi)附(fu)速(su)度決定了污水(shui)需要和吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑接(jie)觸(chu)時間(jian)。
2.活性(xing)(xing)炭的(de)吸(xi)附能力與活性(xing)(xing)炭的(de)孔(kong)隙(xi)大小和結構有關。一般來說(shuo),顆粒越小,孔(kong)隙(xi)擴散速(su)度越快,活性(xing)(xing)炭的(de)吸(xi)附能力就(jiu)越強(qiang)。
3.污(wu)水的pH值和溫度對(dui)活(huo)性(xing)炭(tan)的吸(xi)(xi)(xi)附也(ye)有(you)影(ying)響。活(huo)性(xing)炭(tan)一(yi)般(ban)在(zai)酸(suan)性(xing)條(tiao)件(jian)下(xia)(xia)比在(zai)堿性(xing)條(tiao)件(jian)下(xia)(xia)有(you)較高的吸(xi)(xi)(xi)附量。吸(xi)(xi)(xi)附反應(ying)通(tong)常是放熱反應(ying),因(yin)此溫度低對(dui)吸(xi)(xi)(xi)附反應(ying)有(you)利。
4.活性炭的(de)吸(xi)附能力與污水濃度有關。在一定的(de)溫度下(xia),活性炭的(de)吸(xi)附量隨被吸(xi)附物質平(ping)衡濃度的(de)提(ti)高而提(ti)高。
活性炭吸附在污水處理中的應用:
由于活(huo)性炭對水的預處(chu)理(li)要求高,而且活(huo)性炭的價格昂貴(gui),因(yin)此在廢水處(chu)理(li)中(zhong),活(huo)性炭主要用來去除廢水中(zhong)的微(wei)量污染物,以達到深度凈化(hua)的目(mu)的。
1.活性炭處理含鉻廢(fei)水(shui):活性炭有(you)(you)非(fei)常發達的(de)微孔結構和較(jiao)高(gao)的(de)比表(biao)面積,具有(you)(you)極強(qiang)的(de)物理吸附(fu)能(neng)力(li),能(neng)有(you)(you)效地吸附(fu)廢(fei)水(shui)中的(de)Cr(Ⅵ)。活性炭的(de)表(biao)面存在大量的(de)含氧(yang)基團如(ru)羥基(-OH)、羧基(-COOH)等(deng),它(ta)們都有(you)(you)靜電吸附(fu)功(gong)能(neng),對Cr(Ⅵ)產生化(hua)學吸附(fu)作用(yong)。完全可以用(yong)于處理電鍍(du)廢(fei)水(shui)中的(de)Cr(Ⅵ),吸附(fu)后的(de)廢(fei)水(shui)可達到(dao)國家排放標準。
2.活(huo)性炭處(chu)(chu)理(li)(li)(li)含(han)汞(gong)廢(fei)水:活(huo)性炭有吸附(fu)汞(gong)和含(han)汞(gong)化合物的性能,但吸附(fu)能力有限,只適宜于處(chu)(chu)理(li)(li)(li)含(han)汞(gong)量低的廢(fei)水。如果含(han)汞(gong)的濃(nong)度較高(gao)(gao),可以先(xian)用化學沉淀法處(chu)(chu)理(li)(li)(li),處(chu)(chu)理(li)(li)(li)后含(han)汞(gong)約1mg/L,高(gao)(gao)時(shi)可達2-3mg/L,然后再(zai)用活(huo)性炭做進(jin)一步的處(chu)(chu)理(li)(li)(li)。
3.活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)處理含酚(fen)廢(fei)水:含酚(fen)廢(fei)水廣泛來源于石油(you)化(hua)(hua)(hua)工廠、樹脂廠、焦化(hua)(hua)(hua)廠和煉油(you)化(hua)(hua)(hua)工廠。經(jing)實驗證明:活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)對苯酚(fen)的(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)性(xing)(xing)(xing)(xing)能好,溫(wen)度升高(gao)不(bu)利于吸(xi)(xi)附(fu)(fu),使吸(xi)(xi)附(fu)(fu)容(rong)量減(jian)小(xiao);但升高(gao)溫(wen)度達到吸(xi)(xi)附(fu)(fu)平衡的(de)時間縮短。活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)用量和吸(xi)(xi)附(fu)(fu)時間存在最佳值,在酸(suan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和中性(xing)(xing)(xing)(xing)條(tiao)件下,去除率變化(hua)(hua)(hua)不(bu)大;強堿性(xing)(xing)(xing)(xing)條(tiao)件下,苯酚(fen)去除率急劇下降,堿性(xing)(xing)(xing)(xing)越強,吸(xi)(xi)附(fu)(fu)效果(guo)越差(cha)。
4.活性炭處理含(han)甲醇(chun)廢(fei)水(shui)(shui)(shui):活性炭可以(yi)吸附甲醇(chun),但吸附能力不強,只適宜于(yu)處理含(han)甲醇(chun)量低的(de)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)。工程運(yun)行結(jie)果表明(ming),可將(jiang)混合液的(de)COD從40mg/L降(jiang)至12mg/L以(yi)下,對甲醇(chun)的(de)去除率(lv)達到93.16%~100%,其出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質可以(yi)滿(man)足回用到鍋爐脫鹽(yan)水(shui)(shui)(shui)系(xi)統進水(shui)(shui)(shui)的(de)水(shui)(shui)(shui)質要求。
5.煉油廠深度處理(li):煉油廠含(han)油廢水(shui),經(jing)隔油、氣浮和(he)生物處理(li)后,再經(jing)砂(sha)濾和(he)活性炭過(guo)濾進行深度處理(li)。廢水(shui)的含(han)酚量從(cong)0.1mg/L(經(jing)生物處理(li)后)降(jiang)(jiang)至0.005mg/L,氰(qing)從(cong)0.19mg/L降(jiang)(jiang)至0.048mg/L,COD從(cong)85mg/L降(jiang)(jiang)至18mg/L。