活性炭吸附

 技術解答    |      2018-08-09


    水處理活性炭一般為柱狀顆粒,比表面積大,微孔發達,機械強度高,吸附速度快,凈化度高,不易脫粉,使用壽命長。

制法


    活性炭是用木材、煤、果殼等含碳物質在高溫缺氧條件下活化制成,它具有巨大的比表面積(500-1700m2/g)。水處理過程中使用的活性炭有粉末炭和粒狀炭兩類。粉末炭采用混懸接觸吸附方式,而粒狀炭則采用過濾吸附方式。活性炭吸附法廣泛用于給水處理及廢水二級處理出水的深度處理。其主要優點是處理程度高,效果穩定。

性能

    活性炭用木屑、果殼、褐煤等含碳物質為原料,經碳化和活化制成。有粉狀(粒徑為10~50微米)和顆粒狀(粒徑為0.4~2.4毫米)兩種。通性是多孔,比表面積大。總表面積達每克500~1000㎡。主要性能參數是吸附容量和吸附速率。吸附容量是單位重量活性炭達到吸附飽和時能吸附的溶質量,和原料、制造過程及再生方法有關。吸附容量越大,所用活性炭量越省。吸附速率是指單位重量活性炭在單位時間內能吸附的溶質量。因吸附有選擇性,性能參數應由實驗測定。顆粒活性炭要有一定的機械強度和粒徑規格。

    活性炭在同溫同壓下,不同吸附劑對一定分子的吸附能力有所不同。

    活性炭不斷吸附水中溶質,直到吸附平衡即溶質濃度不再改變時為止。一定溫度下,達到吸附平衡時,單位重量活性炭所吸附的溶質重量和水中溶質濃度的關系曲線,稱為吸附等溫線。曲線常用弗羅因德利希公式表示:X/M=kC1/n,式中X為活性炭吸附的溶質量;M為所加活性炭重量;C為達到吸附平衡時,水中溶質濃度;k和n為試驗得出的常數。


水處理

    活性炭最早用于去除生活用水的臭味。沼澤水常帶土味,湖泊和水庫水常帶藻類形成的臭味,用活性炭處理為有效,并且只需在出現臭味時使用。大多用粉狀活性炭,直接投入混凝沉淀池或曝氣池內,隨污泥排除,不再回收利用。

    活性炭能去除水中產生臭味的物質和有機物,如酚、苯、氯、農藥、洗滌劑、三鹵甲烷等。此外,對銀、鎘、鉻酸根、氰、銻、砷、鉍、錫、汞、鉛、鎳等離子也有吸附能力。在給水處理廠中,活性炭吸附法又起完善水質的作用。

    采用的設備是以粒狀活性炭為濾料的濾池,其構造及工作情況和普通快濾池相似,運行過程中須定期反復沖洗,以除去炭層中的懸游物,防止水頭損失過大(見過濾)。

    活性炭濾床也可采用流化床或移動床。與快濾池不同水流均從下而上。流化床的流速使炭層膨脹,不易阻塞。移動床內失效的炭從池底連續排出,新炭從池頂連續補充。