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活性炭的吸附作用和使用情况

发布时间:2019-09-05 浏览

 据统计,我国工业废水年排放量约为8*108m3,不仅含有氰化物等剧毒成分,还含有铬、锌、镍等金属离子。废水处理方法有化学沉淀法、电解法、膜法等。介绍了活性炭吸附法。活性炭具有较大的比表面积和较高的理化吸附性能。因此,活性炭吸附法在废水处理中得到了广泛的应用。具有效率高、效果好的特点。

活性炭

活性炭是一种特殊处理的炭,具有许多小孔和巨大的比表面积。每克活性炭的表面积为500-1500平方米。活性炭具有很强的理化吸附功能,还具有解毒作用。解毒效果是利用其巨大的面积将毒物吸附到活性炭的微孔中,从而阻止毒物的吸收。同时,活性炭可以与多种化学物质结合,从而阻止这些物质的吸收。

活性炭分类

生产中使用的活性炭种类很多。通常制成粉末或颗粒状。

粉末活性炭具有吸附能力强、制备容易、价格低廉等优点,但再生困难、不可重复利用。

颗粒活性炭价格昂贵,但再生后可重复使用,工作条件较好,操作管理方便。因此,颗粒活性炭常被用于水处理。

活性炭吸附

活性炭吸附是指将一种或多种物质吸附在活性炭的固体表面以净化水。

影响活性炭吸附的因素

吸附容量和吸附速率是衡量吸附过程的主要指标。吸附容量是用吸附量来衡量的。吸附速率是单位时间内单位重量吸附剂的质量。在水处理中,吸附速率决定了废水与吸附剂的接触时间。

活性炭的吸附容量与活性炭的孔径和结构有关。一般来说,粒径越小,孔扩散速率越快,活性炭的吸附能力越强。

污水的ph值和温度对活性炭的吸附也有影响。活性炭一般在酸性条件下比在碱性条件下具有更高的吸附容量。吸附反应通常是放热反应,低温有利于吸附反应。

当然,活性炭的吸附能力与污水浓度有关。在一定温度下,活性炭的吸附容量随吸附物质平衡浓度的增加而增大。

活性炭在污水处理中的应用

由于水预处理对活性炭的要求较高,且活性炭价格昂贵,因此活性炭主要用于去除废水中的微量污染物,以达到深度净化的目的。

活性炭处理含铬废水

铬是一种电镀量大的金属材料。六价铬在不同ph值的废水中以不同的形式存在。

活性炭具有非常发达的微孔结构和高比表面积。它具有很强的物理吸附能力。能有效吸附废水中的cr(vi)。活性炭表面含有大量的含氧基团,如羟基(-oh)、羧基(-cooh)等,它们都具有静电吸附功能,对cr(vi)有化学吸附作用。可用于电镀废水中铬(vi)的处理。吸附废水可达到国家排放标准。

因此,活性炭处理含铬废水是活性炭对溶液中铬(vi)进行物理吸附、化学吸附和化学还原的结果。活性炭处理含铬废水具有吸附性能稳定、处理效率高、运行费用低、具有一定的社会效益和经济效益。

含氰废水处理用活性炭



在工业生产中,氰化物或副产品氰化物用于湿法金银提取、化纤生产、焦化、合成氨、电镀、煤气生产等行业,因此产品中必须排放一定量的含氰废水离子过程。

活性炭在废水处理中的应用由来已久,越来越多的文献报道活性炭处理含氰废水。但是,由于cn_和hcn在活性炭上的吸附容量较小,一般为3mgcn/gac~8mgcn/gac(视品种而定),不划算。
含汞废水处理用活性炭

活性炭具有吸附汞和汞化合物的能力,但吸附能力有限,仅适用于低汞废水的处理。当汞浓度较高时,可采用化学沉淀法进行处理。经处理后,汞含量约为1 mg/L,高浓度时可达2-3 mg/L。然后活性炭可以用于进一步的处理。

处理含酚废水的活性炭

含酚废水广泛来源于石化厂、树脂厂、焦化厂和炼油厂。实验表明,活性炭对苯酚的吸附性能良好,温度升高不利于吸附,使吸附容量下降,但随着温度升高达到吸附平衡的时间缩短。有一个最佳的活性炭用量和吸附时间。在酸性和中性条件下,去除率变化不大。在强碱性条件下,苯酚的去除率急剧下降,且碱性越强,吸附效果越差。

甲醇废水处理用活性炭

活性炭能吸附甲醇,但吸附能力不强。仅适用于处理甲醇含量较低的废水。工程运行结果表明,混合液cod可由40mg/l降至12mg/l以下,甲醇去除率可达93.16%~100%。出水水质可满足回用于锅炉淡化系统的水质要求[优质活性炭

炼油厂深度处理

炼油厂含油废水经隔油、气浮和生物处理后,再经砂滤和活性炭过滤处理。废水中酚含量由生物处理后的0.1 mg/L降至0.005 mg/L,氰化物由0.19 mg/L降至0.048 mg/L,化学需氧量由85 mg/L降至18 mg/L。



随着科学技术的进步和污水处理的特殊要求,活性炭的研究逐渐从其孔结构和比表面积发展到表面官能团对活性炭吸附性能的影响。

例如,活性炭纤维(acf)是近年来废水处理领域的研究热点。其直径一般为5-20微米。活性炭纤维的制备原理与传统活性炭相同,即活性炭纤维在800℃及以上用蒸汽或二氧化碳处理。

纤维活性炭的孔结构以微孔为主,中孔较少,几乎没有大孔。比表面积可达2500m2/g,具有吸附解吸速率高、吸附容量大、电导率高等特点。

近年来,人们发现活性炭不仅具有吸附性能,而且还具有催化性能。由此发展起来的催化氧化法越来越受到人们的重视,其研究也在不断深入。为了提高处理效率,从催化氧化机理研究入手,改变活性炭的表面结构,提高活性炭的性能,找到了理想的吸附剂。

椰子壳活性炭为什么叫抗病毒滤料?用椰壳活性炭过滤有毒气体后,椰壳活性炭比表面积的强微孔能吸收微孔中的有毒蒸汽,从而过滤出有毒气体。现在市面上有很多种椰子壳活性炭防毒面具,化学性好。过滤箱中的活性炭应包装密实,粒径小,比表面积大,使抗病毒时间长,同时考虑到呼吸阻力小,佩戴舒适。一般来说,不同类型的化学过滤盒可以防止不同类型的化学物质,如有机、酸性、综合抗病毒、氨水等。
椰壳活性炭的孔容一般为0.2-0.5ml/g,比表面积仅为0.5-2m2/g,其作用是使吸附质分子迅速渗透到活性炭较小的孔中。

作为催化剂载体,催化剂通常在微孔中少量沉淀,主要在大孔和中孔中沉淀。活性炭的表面积应包括内表面积和外表面积。事实上,吸附性能主要来自于巨大的内表面积。因此,不能错误地认为研磨活性炭会明显增加比表面积,从而提高吸附能力。

许多吸附是可逆的物理吸附,即吸附质是一种流体,在一定的温度和压力下被活性炭吸附,然后在高温和低压下解吸,使活性炭的内表面恢复到原来的状态。这是一种应用广泛的物理吸附。

目前,活性炭吸附法在我国污水处理中尚处于发展初期。一些相关的理论和技术还不够成熟。而且,我国目前活性炭供应相对紧张,再生设备少,再生成本高,限制了活性炭的广泛应用。不同用途需要不同功能的活性炭。原有的活性炭产品已不能满足新的要求,因此不断开发新的活性炭产品显得尤为重要。因此,需要专业工作者的积极参与和政府的大力支持,采取多学科交叉、整合的研究方法,使活性炭废水处理技术朝着更加科学、更好的方向发展。