《水处理用活性炭》PPT课件
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活性炭在水处理中的作用活性炭在水处理的作用活性炭是一种多孔性的含炭物质, 它具有高度发达的孔隙构造, 是一种极优良的吸附剂, 每克活性炭的吸附面积更相当于八个网球埸之多. 而其吸附作用是藉由物理性吸附力与化学性吸附力达成. 其組成物质除了炭元素外,尚含有少量的氢、氮、氧及灰份,其結构则为炭形成六环物堆积而成。
由于六环炭的不规则排列,造成了活性炭多微孔体积及高表面积的特性。
活性炭的制造基本上分为两过程,第一过程包括脱水及炭化,将原料加热,在170至600℃的温度下干燥,並使原有的有机物大約80%炭化。
第二过程是使炭化物活化,这是经由用活化剂如水蒸汽与炭反应来完成的,在吸热反应中主要产生由CO 及H2组成的混合气体, 用以燃烧加热炭化物至适当的溫度(800至1000℃),以烧除其中所有可分解的物质,由此产生发达的微孔結构及巨大的比表面积,因而具有很强的吸附能力。
活性炭的孔隙按孔径的大小可分為三类。
大孔:半径1000 - 1000000 A。
过渡孔:半径20 - 1000 A。
微孔:半径- 20 A。
由不同原料制成的活性炭具有不同大小的孔径。
由椰壳制的活性炭具有最小的孔隙半径。
木质活性炭一般具有最大的孔隙半径,它们用於吸附较大的分子,並且几乎专用于液相中。
在都市給水处理领域中使用的第一种类型之粒状活性炭即是用木材制成的,称为木炭。
煤质活性炭的孔隙大小介於两者之间。
在煤质活性炭中,褐煤活性炭比无烟煤活性炭具有较多的过渡孔隙及较大的平均孔径,煤质活性炭因此能有效地除去水中大分子有机物。
一般在水处理中使用的活性炭,其表面积不一定过大,但是应具有较多的过渡孔隙及较大的平均孔徑。
日本市埸售一些液相用的活性炭具有以下特性:比表面积为850至1000m2/g,孔隙容积为0.88至1.5ml /g ,平均孔隙半径為40至50A椰壳油脂脱色炭用于工业油、矿物油、食用油的脱色、去杂味及胶杂质,广泛用于食品工业和化学工业的液相脱色与精制。
水处理用活性炭有关知识水处理活性炭的种类、制造及特性:目前用于水处理的吸附剂有:活性炭、硅藻土、氧化硅、活性氧化铝、沸石及离子交换树脂等。
其中铝-硅系吸附剂是亲水性的吸附剂,对极性的物质有选择吸附,因此作为吸潮剂、脱水剂和精制非极性溶液的吸附剂。
活性炭是疏水性吸附剂,对水溶液中的有机物具有较强的吸附作用,作为城市污水与工业废水处理用的吸附剂。
用于水处理的活性炭一般分为以下几类:粉状活性炭:一般用木屑、煤为原料,经炭化、活化、磨粉等工艺制成,主要应用于静态吸附操作(间歇式操作)处理给水除臭、除味以及规模较小的工业或城市污水处理。
颗粒活性炭:按不同的材质可分为椰壳活性炭、果壳活性炭和煤质活性炭。
椰壳活性炭—活性炭行业及用户公认的最好的一种活性炭,不论是吸附速度、吸附能力、强度等各项指标以及按照水处理工艺不同可选择不同材质的活性炭产品。
活性炭水处理的特点1、活性炭对水中有机物有卓越的吸附特性由于活性炭具有发达的细孔结构和巨大的比表面积,因此对水中溶解的有机污染物,如苯类化合物、酚类化合物、石油及石油产品等具有较强的吸附能力,而且对用生物法和期货化学法难以去除的有机污染物,如色度、异臭、亚甲蓝表面活性物质、除草剂、杀虫剂、农药、合成洗涤剂、合成染料、胺类化合物,及许多人工合成的有机化合物等都有较好的去除效果。
2、活性炭对水质、水温及水量的变化有较强的适应能力。
对同一种有机污染物的污水,活性炭在高浓度或低浓度时都有较好的去除效果。
3,活性炭水处理装置占地面积小,易于自动控制,运转管理简单。
4、活性炭对某些重金属化合物也有较强的吸附能力,如汞、铅、铁、镍、铬、锌、钴等,因此,活性炭用于电镀废水、冶炼废水处理上也有很好的效果。
5、饱和炭可经再生后重复使用,不产生二次污染。
6、可回收有用物质,如处理高浓度含酚废水,用碱再生后可回收酚钠盐。
活性炭水处理的主要影响因素由于活性炭水处理所涉及的吸附过程和作用原理较为复杂,因此影响因素也较多。