粉狀活性炭的水凈化原理有哪些

• 來源：廣東冠森炭業(yè)科技有限公司q 更新時(shí)間：2021-05-13點(diǎn)擊：954次

• 　　粉狀活性炭的水凈化原理，粉狀活性炭投加點(diǎn)的選擇原則，文摘：近幾年，工業(yè)污水治理受到了業(yè)界的廣泛關(guān)注，對其相關(guān)課題的研究具有重要意義。介紹了活性炭的基本特性，分析了粉狀活性炭的凈水原理，結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從投加點(diǎn)的選擇、投加量的確定和選擇合適的凈水工藝等方面，對粉狀活性炭技術(shù)在工業(yè)污水處理中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，闡述了個(gè)人的觀點(diǎn)和認(rèn)識。

  

  　　粉末活性炭用于治理工業(yè)廢水。

  　　粉狀活性炭作為工業(yè)廢水治理的重要手段，其應(yīng)用具有重要意義。本課題的研究，將更好地提高粉狀活性炭應(yīng)用的分析和把握能力，從而通過合理的措施和途徑，進(jìn)一步優(yōu)化工業(yè)污水治理工作的整體效果。

  　　活性炭的基本特性。

  　　1.孔洞特征。

  　　從晶態(tài)學(xué)角度來看，活性炭材料結(jié)構(gòu)特殊，由石墨微晶和烴類組成，屬于非結(jié)晶性物質(zhì)。固相間的間隙會(huì)形成孔隙，從而使活性炭材料具有獨(dú)特的吸附性能。按孔徑可分為小孔徑(直徑<2nm)、中孔(直徑<2~50nm)、大孔徑(直徑<50nm)。微孔吸附性強(qiáng)，主要是因?yàn)樗泻艽蟮谋缺砻娣e;中孔，也叫中間孔，是用來給催化劑和化學(xué)藥品加載脫臭的;大孔通過微生物和菌類在其中繁殖，使無機(jī)碳材料起到生物質(zhì)的作用。

  　　2.表面化學(xué)特征。

  　　其吸附性能不僅與物理結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與表面化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。通常情況下，表面化學(xué)性質(zhì)取決于原料、活性炭表面官能團(tuán)的種類和數(shù)量、表面雜原子的種類和狀態(tài)，不同的表面官能團(tuán)、雜原子和化合物會(huì)影響活性炭的表面酸堿性、親疏水性、催化性能、表面潤濕性、吸附選擇性等性能。在對活性炭材料表面含氧官能團(tuán)的表征方法研究中，發(fā)現(xiàn)活性炭材料表面可能存在以下幾種含氧官能團(tuán)：羰基、酸酐、乳醇基、羧基、醌基、醚基、內(nèi)酯基、酚基等。

  　　粉狀活性炭的水凈化原理。

  　　粉末活性炭的吸附機(jī)理比較復(fù)雜，吸附過程中受各種力的作用，其中，分子間的相互作用力是影響活性炭吸附性能的關(guān)鍵因素。在物質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)的分子之間也會(huì)出現(xiàn)相互吸附的關(guān)系，任何一個(gè)分子在活性炭中的吸附，都會(huì)使其它分子不斷地被吸入活性炭的孔隙中，形成活性炭對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的連續(xù)吸附。根據(jù)活性炭吸附的雙速率擴(kuò)散理論，活性炭的吸附作用分為兩個(gè)階段，即快速擴(kuò)散階段和緩慢擴(kuò)散階段。在快速擴(kuò)散過程中，水溶液中的吸收性分子從活性炭顆粒內(nèi)沿阻力較小的碳?？變?nèi)運(yùn)動(dòng)，由于活性炭具有較高的孔隙，因此擴(kuò)散阻力相對較大，而在溶質(zhì)分子向活性炭微孔內(nèi)擴(kuò)散時(shí)，阻力相對較小，因此阻力較大，這降低了擴(kuò)散速度。

  　　粉末活性炭是一種內(nèi)孔結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附能力強(qiáng)的新型吸附劑，其微孔結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，吸附能力強(qiáng)。由許多石墨型層狀結(jié)構(gòu)的微晶不規(guī)則聚集而成的活性炭，由于其顆粒結(jié)構(gòu)小，有較多的微孔結(jié)構(gòu)，因此具有較大的內(nèi)表面面積，在對色度為“味”的化學(xué)有機(jī)物等的吸附中，不但吸收速度快，吸收容量大，效果好。加入到活性炭顆粒間的碰撞，更有利于其吸附功能的發(fā)揮，促進(jìn)吸附能力的提高。

  　　利用粉狀活性炭吸附處理水中，可降低水中溶解性有機(jī)物的含量，同時(shí)粉狀活性炭還可去除異味，便于生產(chǎn)。

  　　粉狀活性炭技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用。

  　　3.1選擇投加點(diǎn)。

  　　投加點(diǎn)的選擇原則是盡量使活性炭與工業(yè)水有足夠的時(shí)間接觸，使粉末活性炭對溶質(zhì)分子的吸附盡可能充分。此外，還應(yīng)考慮到投加點(diǎn)能否攪拌，良好的攪拌條件可讓溶質(zhì)充分?jǐn)嚢瑁欣谔岣叻蹱罨钚蕴康奈叫?，并使活性炭更充分地與工業(yè)水相接觸，從而更大限度地吸附溶質(zhì)物質(zhì)?？紤]到絮凝劑和粉狀活性炭投加的距離，可避免絮凝劑和活性炭間的競爭性吸附。粉狀活性炭投加點(diǎn)因工業(yè)水質(zhì)不同而不同。因此，應(yīng)結(jié)合水質(zhì)合理選擇投加點(diǎn)。

  　　投加粉狀活性炭和混凝劑時(shí)，要控制好兩者之間的投加量，防止二者發(fā)生競爭性吸附。粉狀活性炭不同的投加點(diǎn)，在不同水質(zhì)條件下，其吸附效果也有很大差別。粉狀活性炭投加點(diǎn)的確定，應(yīng)考慮該投加點(diǎn)是否滿足充分?jǐn)嚢枰?，這樣既能提高活性炭的吸附效率，又能使工業(yè)廢水與活性炭產(chǎn)生更大的接觸，從而改善溶質(zhì)物質(zhì)的吸附效果。

  　　3.2添加量的確定

  　　工業(yè)廢水中所需處理的程度決定了粉狀活性炭的投加量，從日常實(shí)踐中可以看出，粉狀活性炭的投加量難以達(dá)到非常精確的要求。試驗(yàn)結(jié)果表明，投加量要達(dá)到較好的效果，一般在達(dá)到30mg/L時(shí)，當(dāng)然，投加量與污染物去除率成正比，也就是說，投加量越大，污染物去除率越高。但在保證污染物去除率的基礎(chǔ)上，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性，因此，可通過攪拌試驗(yàn)確定投加量，以保證其經(jīng)濟(jì)合理性。

  　　經(jīng)過大量試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)粉狀活性炭在去除色度方面性能良好，而色度低則表明對金屬離子和有機(jī)物有很強(qiáng)的去除能力。粉末活性炭與絮凝劑的投加時(shí)間相差較大，因此彼此之間不會(huì)產(chǎn)生很大影響，而粉末活性炭能使吸附能力得到充分發(fā)揮。粉狀活性炭在去除臭味方面也表現(xiàn)出了良好的性能，在工業(yè)水處理方式上，粉狀活性炭還被廣泛地用于去除陰離子洗滌劑。當(dāng)然粉末活性炭也不能投加過量，水中活性炭含量過高，會(huì)使細(xì)小的炭粒滲入濾池，對水濁度產(chǎn)生影響，所以應(yīng)嚴(yán)格控制濾速和濾池出水濁度。

  　　3.3適當(dāng)?shù)膬羲に囘x擇。

  　　采用活性炭進(jìn)行水凈化時(shí)，要選擇合適的活性炭投入時(shí)間和用量，以保證水的凈化效果。

  　　②投入活性炭后，要充分?jǐn)嚢栉鬯?，使活性炭與水迅速接觸;

  　?、诨钚蕴颗c水的混合攪拌時(shí)間應(yīng)盡量控制在合理范圍內(nèi)。它可以使水得到充分的凈化，并且不會(huì)干擾其它凈水劑。

  　　盡可能選擇表面積大，體積小的活性炭。因此，可使等量的活性炭發(fā)揮更大的吸附作用，選擇空隙較多的木質(zhì)活性炭，可使活性炭的吸附能力得到更大的提高。

  　　四是結(jié)論。

  　　粉狀活性炭的水凈化原理總之，加強(qiáng)工業(yè)廢水治理及粉狀活性炭的研究與分析，對于取得良好的實(shí)用效果具有非常重要的意義，因此，在未來的工業(yè)廢水治理過程中，應(yīng)更加重視粉狀活性炭的應(yīng)用，并注重其具體應(yīng)用實(shí)施策略的可行性。