活性炭吸附法

活性炭吸附法工業(yè)廢水處理方法01簡(jiǎn)介吸附法應(yīng)用歷史影響因素目錄03020405評(píng)價(jià)指標(biāo)炭規(guī)格吸附工藝目錄0706基本信息活性炭吸附技術(shù)在國(guó)內(nèi)用于醫(yī)藥、化工和食品等工業(yè)的精制和脫色已有多年歷史。70年代開始用于工業(yè)廢水處理?；钚蕴课椒ㄒ阎鸩匠蔀楣I(yè)廢水二級(jí)或三級(jí)處理的主要方法之一。簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介活性炭吸附法吸附是一種物質(zhì)附著在另一種物質(zhì)表面上的緩慢作用過(guò)程。吸附是一種界面現(xiàn)象，其與表面張力、表面能的變化有關(guān)。引起吸附的推動(dòng)能力有兩種，一種是溶劑水對(duì)疏水物質(zhì)的排斥力，另一種是固體對(duì)溶質(zhì)的親和吸引力。廢水處理中的吸附，多數(shù)是這兩種力綜合作用的結(jié)果?；钚蕴康谋缺砻娣e和孔隙結(jié)構(gòu)直接影響其吸附能力，在選擇活性炭時(shí)，應(yīng)根據(jù)廢水的水質(zhì)通過(guò)試驗(yàn)確定。對(duì)印染廢水宜選擇過(guò)渡孔發(fā)達(dá)的炭種。此外，灰分也有影響，灰分愈小，吸附性能愈好；吸附質(zhì)分子的大小與炭孔隙直徑愈接近，愈容易被吸附；吸附質(zhì)濃度對(duì)活性炭吸附量也有影響。在一定濃度范圍內(nèi)，吸附量是隨吸附質(zhì)濃度的增大而增加的。另外，水溫和pH值也有影響。吸附量隨水溫的升高而減少，隨pH值的降低而增大。故低水溫、低pH值有利于活性炭的吸附?；钚蕴康奈阶饔梦绞侵敢后w或氣體附著集中于固體表面的作用，一般的活性炭都能發(fā)生這種作用。吸附與吸收不同，吸收是指讓液體或氣體進(jìn)入固體的內(nèi)部的原子結(jié)構(gòu)中，但活性碳并不具備這樣的能力，它的吸附作用只是一個(gè)表面現(xiàn)象，所以只發(fā)生于它的表面。吸附作用的形成，主要來(lái)自倫敦色散力，這也是另一種凡得瓦力的表現(xiàn)形式。此種力普遍存在于不具有永久性偶極矩的分子之間，它是一種自然的吸引力。只要分子足夠靠近，都會(huì)很自然產(chǎn)生這種作用力。凡是能利用此種力把物質(zhì)吸住的作用，我們稱為物理吸附。此種作用力與溫度無(wú)關(guān)，因此不受溫度之影響。應(yīng)用歷史應(yīng)用歷史回顧百年來(lái)世界活性炭應(yīng)用的歷史，不妨粗略劃分為三個(gè)階段：(1)第一階段，從20世紀(jì)初到約20世紀(jì)20年代為萌芽階段:(2)第二階段，從約20世紀(jì)20年代中期為中期為成長(zhǎng)階段;(3)第三階段，從20世紀(jì)中期到20世紀(jì)末期為發(fā)展階段，發(fā)展成為環(huán)保大應(yīng)用階段。這三個(gè)階段可用活性炭應(yīng)用歷程中兩件歷史性大事。作為劃分的界限。歷史大事件第一件大事使活性炭防毒面具，在20世紀(jì)20年代在第一次世界大戰(zhàn)中的應(yīng)用。可以次作為劃分活性炭應(yīng)用歷史的第一階段和第二階段的界限。活性炭在初期主要應(yīng)用使粉炭在糖業(yè)中逐步代替了原來(lái)的骨炭。在20世紀(jì)20年代的第一次世界大戰(zhàn)中出現(xiàn)的顆粒大量應(yīng)用于防毒面具。這是工業(yè)化學(xué)史輝煌的一頁(yè)。當(dāng)時(shí)荷蘭的Norit和捷克斯洛伐克、德國(guó)=法國(guó)=瑞士等國(guó)的制造商和批發(fā)商曾成立一個(gè)聯(lián)合公司，說(shuō)明在歐洲萌芽的活性炭也是廣為看好的新興產(chǎn)業(yè)。吸附法吸附法活性炭是一種很細(xì)小的炭粒有很大的表面積，而且炭粒中還有更細(xì)小的孔——毛細(xì)管。這種毛細(xì)管具有很強(qiáng)的吸附能力，由于炭粒的表面積很大，所以能與氣體（雜質(zhì)）充分接觸。當(dāng)這些氣體（雜質(zhì)）碰到毛細(xì)管被吸附，起凈化作用?；钚蕴康谋砻娣e研究是非常重要的，活性炭的比表面積檢測(cè)數(shù)據(jù)只有采用BET方法檢測(cè)出來(lái)的結(jié)果才是真實(shí)可靠的，國(guó)內(nèi)外比表面積測(cè)試統(tǒng)一采用多點(diǎn)BET法，國(guó)內(nèi)外制定出來(lái)的比表面積測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)都是以BET測(cè)試方法為基礎(chǔ)的，請(qǐng)參看我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T19587-2004）-氣體吸附BET原理測(cè)定固態(tài)物質(zhì)比表面積的方法。比表面積檢測(cè)其實(shí)是比較耗費(fèi)時(shí)間的工作，由于樣品吸附能力的不同，有些樣品的測(cè)試可能需要耗費(fèi)一整天的時(shí)間，如果測(cè)試過(guò)程沒(méi)有實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化，那測(cè)試人員就時(shí)刻都不能離開，并且要高度集中，觀察儀表盤，操控旋鈕，稍不留神就會(huì)導(dǎo)致測(cè)試過(guò)程的失敗，這會(huì)浪費(fèi)測(cè)試人員很多的寶貴時(shí)間。F-Sorb2400比表面積測(cè)試儀是真正能夠?qū)崿F(xiàn)BET法檢測(cè)功能的儀器（兼?zhèn)渲苯訉?duì)比法），更重要的F-Sorb2400比表面積測(cè)試儀是迄今為止國(guó)內(nèi)唯一完全自動(dòng)化智能化的比表面積檢測(cè)設(shè)備，其測(cè)試結(jié)果與國(guó)際一致性很高，穩(wěn)定性也很好，同時(shí)減少人為誤差，提高測(cè)試結(jié)果精確性。影響因素影響因素①活性炭吸附劑的性質(zhì)活性炭的比表面積越大，吸附能力就越強(qiáng)；活性炭是非極性分子，易于吸附非極性或極性很低的吸附質(zhì)；活性炭吸附劑顆粒的大小，細(xì)孔的構(gòu)造和分布情況以及表面化學(xué)性質(zhì)等對(duì)吸附也有很大的影響。②吸附質(zhì)的性質(zhì)取決于其溶解度、表面自由能、極性、吸附質(zhì)分子的大小和不飽和度、附質(zhì)的濃度等③廢水PH值活性炭一般在酸性溶液中比在堿性溶液中有較高的吸附率。PH值會(huì)對(duì)吸附質(zhì)在水中存在的狀態(tài)及溶解度等產(chǎn)生影響，從而影響吸附效果。④共存物質(zhì)共存多種吸附質(zhì)時(shí)，活性炭對(duì)某種吸附質(zhì)的吸附能力比只含該種吸附質(zhì)時(shí)的吸附能力差⑤溫度評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)指標(biāo)如何客觀地評(píng)價(jià)活性炭的優(yōu)劣?根據(jù)活性炭處理對(duì)象和應(yīng)用于不同的工藝情況，確定是選用煤質(zhì)活性炭還是木質(zhì)活性炭，是選用顆?；钚蕴窟€是粉末活性炭，并收集活性炭基本資料，如碘值、亞甲藍(lán)、強(qiáng)度、孔隙率、漂浮率、灰分、粒度、水分、堆重等。除了《凈水用煤質(zhì)顆?；钚蕴俊稧B/T7701.4-1997國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的部分指標(biāo)值，此外還應(yīng)收集企業(yè)的經(jīng)營(yíng)狀況，如年產(chǎn)量、年產(chǎn)值、企業(yè)規(guī)模、經(jīng)營(yíng)管理水平、生產(chǎn)工藝、工程業(yè)績(jī)等，在價(jià)格適中的同時(shí)考慮貨源充足，來(lái)源方便，進(jìn)行初步評(píng)價(jià)。確定活性炭吸附性能及物化性能指標(biāo)值在活性炭評(píng)價(jià)體系中應(yīng)納入以下活性炭評(píng)價(jià)指標(biāo)：碘值(碘值越大，炭粒越多，強(qiáng)度越低。很多研究結(jié)果表明，碘值與出水水質(zhì)并沒(méi)有必然的聯(lián)系)、亞甲藍(lán)吸附值、丹寧酸吸附值、腐殖酸吸附值、強(qiáng)度、有效粒徑、均勻系數(shù)、灰分、水分、漂浮物、比表面積、孔容積、pH值、堆重，以確定活性炭吸附性能和理化性能的優(yōu)劣。1.活性炭吸附容量活性炭吸附容量主要是以Freundrich方程作為評(píng)價(jià)依據(jù)：在Freundrich吸附等公式中，k值是表征活性炭吸附容量的一個(gè)參數(shù)，k值越大，吸附容量越大。1/n是吸附容量指數(shù)，反映隨著濃度的增加，活性炭吸附容量增加的速度，1/n越高則在高濃度時(shí)吸附容量越大，而在低濃度時(shí)吸附容量顯著降低，如果1/n越小則從低濃度到高濃度都比較容易吸附。吸附工藝吸附工藝在油庫(kù)，當(dāng)油罐車裝載汽油的時(shí)候，原來(lái)空油罐里的油氣和空氣與裝載的液態(tài)產(chǎn)品揮發(fā)的油氣相混合，這種混合氣體被裝載入油罐的產(chǎn)品所代替。隨著液體注滿空的油罐車，液體把空氣和油氣從油罐頂部擠出，通過(guò)一根油氣軟管進(jìn)入集汽管道系統(tǒng)。油氣通過(guò)集汽管道系統(tǒng)流入一個(gè)汽液分離器。該汽液分離器能從油氣中分離出液態(tài)汽油，還能用泵抽回油罐。之后完全不帶液體的油氣流入油氣回收系統(tǒng)。進(jìn)入油氣回收系統(tǒng)之后，油氣進(jìn)入兩個(gè)吸附塔中的一個(gè)。每個(gè)吸附塔都裝滿了特殊的活性炭?？諝猓蜌饣旌蠚怏w中的碳?xì)浠衔锉晃交钚蕴苛Ｗ颖砻?，并在大氣條件下停留在那里?；旌蠚怏w中的空氣成分不受活性炭的影響，通過(guò)活性炭之后進(jìn)入大氣，中間不再摻雜碳?xì)浠衔?。在吸附過(guò)程中，特殊的活性炭利用表面動(dòng)能的動(dòng)力吸引碳?xì)浠衔铮蜌饣厥昭b置使用的特殊活性炭，它有很大的表面吸收面積。這么大的表面面