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活性炭吸附

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制法:

活性炭是用木材、煤、果壳等含碳物质在高温缺氧条件下活化制成,它具有巨大的比表面积(500-1700m2/g)。水处理过程中使用的活性炭有粉末炭和粒状炭两类。粉末炭采用混悬接触吸附方式,而粒状炭则采用过滤吸附方式。活性炭吸附法广泛用于给水处理及废水二级处理出水的深度处理。其主要优点是处理程度高,效果稳定。缺点是处理费用高昂。

性能

活性炭用木屑、果壳、褐煤等含碳物质为原料,经碳化和活化制成。有粉状(粒径为10~50微米)和颗粒状(粒径为0.4~2.4毫米)两种。通性是多孔,比表面积大。总表面积达每克500~1000㎡。主要性能参数是吸附容量和吸附速率。吸附容量是单位重量活性炭达到吸附饱和时能吸附的溶质量,和原料、制造过程及再生方法有关。吸附容量越大,所用活性炭量越省。吸附速率是指单位重量活性炭在单位时间内能吸附的溶质量。因吸附有选择性,性能参数应由实验测定。颗粒活性炭要有一定的机械强度和粒径规格。

  活性炭在同温同压下,不同吸附剂对一定分子的吸附能力有所不同。

  活性炭不断吸附水中溶质,直到吸附平衡即溶质浓度不再改变时为止。一定温度下,达到吸附平衡时,单位重量活性炭所吸附的溶质重量和水中溶质浓度的关系曲线,称为吸附等温线。曲线常用弗罗因德利希公式表示:

X/M=kC1/n

  式中X为活性炭吸附的溶质量;M为所加活性炭重量;C为达到吸附平衡时,水中溶质浓度;k和n为试验得出的常数。

吸附类型:

活性炭吸附类型据固体外表吸附力的不一样,吸附可分为物理吸附、化学吸附同离子交流吸附等三种类型:

物理吸附

吸附剂和吸附质(溶质)经过分子力发作的吸附称为物理吸附。这是较常见的一种吸附表象,它的特点是被吸附物的分子不是附着在吸附剂外表固定点上,而稍能在介面上作自在挪动。因为吸附是分子力导致的,吸附热较小,物理吸附不需求活化能,在低温条件下即可进行。这种吸附是可逆的,在吸附的一起被吸附的分子由子热运动还会脱离固体外表,这种表象称为解吸。物理吸附可构成单分子吸附层或多分子吸附层。因为分子间力是普遍存在的,所以一种吸附剂可吸附多种物质,但因为吸附质(溶质)性质不一样,吸附的量也有所不一样。这种吸附表象与吸附剂的外表积、细孔散布有密切关系。

化学吸附

吸附剂和吸附质(溶质)之间靠化学键的效果,发作化学反应,使吸附剂与吸附质(溶质)之间结实的联络在一起。因为化学反应需求很多的活化能,通常需求在较高温度下进行,吸附热较大。化学吸附是一种选择性吸附,即一种吸附剂只对某种或特定几种物质有吸附效果。因为化学吸附是靠吸附剂和吸附质直接的化学键力进行的,所以化学吸附仅能构成单分于层,吸附是比较稳定的,不易解吸,这种吸附与吸附剂的外表化学性质直接有关,与吸附质的化学性质有关。

交流吸附

一种物质的离子因为静电引力集聚在吸附剂外表的带电点上,在吸附过程中,伴随着等量离子的交流,即每吸附一个吸附质(溶质)的离子。吸附剂一起要放出一个等量的离子,即离子交流。离子的电荷是交流吸附的决定因素。若是吸附质(溶质)的浓度一样,离子所带的电荷越多,它在吸附剂外表上的反电荷点上的吸附力越强。关于电荷一样的离子,水化半径越小,越能更严密地接近于吸附点,有利于吸附。 物理吸附、化学吸赞同离子交流吸附往往一起存在,在活性炭吸附法水处理过程中,使用3种吸附的归纳效果到达去掉污染物的意图。关于不一样的吸附物质,3种吸附所起的效果不一样


活性炭吸附
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