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环保型活性炭吸附原理
编辑:安徽久泰新材料科技有限公司   时间:2020-01-07

  1)过滤原理

  环保型活性炭过滤器是捕获悬浮在水中的污染物的过程,捕获的悬浮物填充了活性炭之间的间隙。 过滤层的孔径和孔隙率随着活性炭的粒径增加而增加。 即,活性炭的粒度越粗,可以容纳用于悬浮物质的空间越大。 其性能是增强的过滤能力,增加的污物容纳能力和增加的拦截能力。 同时,活性炭过滤层的孔越大,水中的悬浮物越深,可以被输送到下一个活性炭过滤层。 具有足够的防护厚度,可以将更多的悬浮物截留,使中,下部过滤层更多地起到截留作用,增加了单位截获的污染物量。

  严格来说,环保型活性炭保留悬浮物的能力来自于活性炭提供的表面积。 当流速低时,单元的过滤能力主要来自活性炭的筛选,而流速快时,过滤能力来自活性炭颗粒表面的吸附。 在过滤过程中,活性炭提供的颗粒表面积越大,附着力越强。

  2)吸附原理

  根据活性炭分子和污染物分子在吸附过程中的作用力不同,吸附可分为两类:物理吸附和化学吸附(也称为活性吸附)。 在吸附过程中,当活性炭分子与污染物分子之间的力为范德华力(或静电吸引)时,称为物理吸附; 当活性炭分子与污染物分子之间的力为化学键时,称为化学吸附。 物理吸附的吸附强度主要与活性炭的物理性能有关,与活性炭的化学性能无关。 由于范德华力很弱,因此对污染物分子的结构影响很小。 该力与分子间内聚力相同,因此物理吸附可以比喻为缩合现象。 在物理吸附过程中,污染物的化学性质保持不变。

  由于强大的化学键,污染物分子的结构受到很大影响,因此化学吸附可被视为化学反应,这是污染物与活性炭之间化学相互作用的结果。 化学吸附通常涉及电子对共享或电子转移,而不是简单的扰动或弱极化,这是不可逆的化学反应过程。 物理吸附和化学吸附之间的根本区别在于产生吸附键的力。

  吸附过程是其中污染物分子被吸附到固体表面上,并且分子的自由能降低的过程。 因此,吸附过程是放热过程。 释放的热量称为污染物在固体表面上的吸附热。 由于物理吸附和化学吸附的力不同,它们在吸附热,吸附速率,吸附活化能,吸附温度,选择性,吸附层数和吸附光谱方面表现出一些差异。

  多年来,环保型活性炭吸附技术已用于中国制药,化学和食品行业的提纯,脱色。  1970年代用于工业废水处理。 生产实践表明,活性炭对水中的微量有机污染物具有极好的吸附性,对纺织印染,染料化工,食品加工,有机化工等工业废水具有良好的吸附效果。 一般来说,对于废水中BOD和COD等综合指标中表示的有机物,如合成染料,表面活性剂,酚,苯,有机氯,农药和石化产品等,具有独特的去除能力。 因此,活性炭吸附已逐渐成为工业废水二级或三级处理的主要方法之一。

  吸附是一种缓慢作用的过程,其中一种物质粘附到另一种物质的表面。 吸附是一种界面现象,与表面张力和表面能的变化有关。 引起吸附的驱动力有两种,一种是溶剂水对疏水性物质的排斥力,另一种是固体对溶质的亲和力和吸引力。 废水处理中的吸附主要是这两种作用力共同作用的结果。 活性炭的比表面积和孔结构直接影响其吸附能力。 选择活性炭时,应根据废水的水质通过实验确定。 对于印染废水,应选择过渡孔发达的碳物质。 另外,灰分也有作用。 灰分越小,吸附性能越好; 吸附剂分子的尺寸越接近碳孔的直径,就越容易被吸附; 吸附剂的浓度也会影响活性炭的吸附量。 在一定浓度范围内,吸附量随被吸附物浓度的增加而增加。 另外,水温和pH也有影响。 吸附量随水温的升高而降低。


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