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影響活性炭吸附的六大因素

作者:admin來源:未知日期:2018-12-13

由於活性炭水處理所涉及的吸附過程和作用原理較為複雜,因此影響因素也較多。主要與活性炭的性質、水中汙染物的性質、活性炭處理的過程原理以及選擇的運轉參數與操作條件等有關。
 
一、活性炭的性質 
 
由於吸附現象發生在吸附劑表麵上,所以吸附劑的比表麵積是影響吸附的重要因素之一,比表麵積越大,吸附性能越好。
 
因為吸附過程可看成三個階段,內擴散對吸附速度影響較大,所以活性炭的微孔分布是影響吸附的另一重要因素。此外活性炭的表麵化學性質、極性及所帶電荷,也影響吸附的效果。 
 
用於
水處理的活性炭應有三項要求:吸附容量大、吸附速度快、機械強度好。活性炭的吸附容量附其他外界條件外,主要與活性炭比表麵積有關,比表麵積大,微孔數量多,可吸附在細孔壁上的吸附質就多。吸附速度主要與粒度及細孔分布有關,水處理用的活性炭,要求過渡孔(半徑20~1000A)較為發達,有利於吸附質向微細孔中擴散。活性炭的粒度越小吸附速度越快,但水龍頭損失要增大,一般在8~30目範圍較宜,活性炭的機械耐磨強度,直接影響活性炭的使用壽命。 
 
 
二、吸附質(溶質或汙染物)的性質
 
同一種活性炭對於不同汙染物的吸附能力有很大差別。
 
(一)溶解度
 
對同一族物質的溶解度隨鏈的加長而降低,而吸附容量隨同係物的係列上升或分子量的增大而增加。溶解度越小,越易吸附。
 
(二)分子構造
 
吸附質分子的大小和化學結構對吸附也有較大的影響。因為吸附速度受內擴散速度的影響,吸附質(溶質)分子的大小與活性炭孔徑大小成一定比例,最利於吸附。在同係物中,分子大的較分子小的易吸附。不飽和鍵的有機物較飽和的易吸附。芳香族的有機物較脂肪族的有機物易於吸附。
 
(三)極性 
 
活性炭基本可以看成是一種非極性的吸附劑,對水中非極性物質的吸附能力大於極性物質。
 
(四)吸附製裁(溶質)
 
吸附質的濃度在一定範圍時,隨著濃度增高,吸附容量增大。因此吸附質(溶質)的濃度變化,
活性炭對該種吸附質(溶質)的吸附容量也變化。
 
三、溶液pH的影響
 
溶液pH值對吸附的影響,要與活性炭和吸附質(溶質)的影響綜合考慮。溶液pH值控製了酸性或堿性化合物的離解度,當pH值達到某個範圍時,這些化合物就要離解,影響對這些化合物的吸附。溶液的pH值還會影響吸附質(溶質)的溶解度,以及影響膠體物質吸附質(溶質)的帶電情況。由於活性炭能吸附水中氫、氧離子,因此影響對其他離子的吸附。
活性炭從水中吸附有機汙染物質的效果,一般隨溶液pH值的增加而降低,pH值高於9.0時,不易吸附,pH值越低時效果越好。在實際應用中,通過試驗確定最佳pH值範圍。 
 
四、溶液溫度的影響
 
因為液相吸附時吸附熱較小,所以溶液溫度的影響較小。吸附是放熱反應。吸附熱,即活性炭吸附單位重量的吸附質(溶質)放出的總熱量,以KJ/mol為單位。吸附熱越大,溫度對吸附的影響越大。另一方麵,溫度對物質的溶解度有影響,因此對吸附也有影響。用活性炭處理水時,溫度對吸附的影響不顯著。 
 
五、多組分吸附質共存的影響
 
應用吸附法處理水時,通常水中不是單一的汙染物質,而是多組分汙染物的混合物。在吸附時,它們之間可以共吸附,互相促進或互相幹擾。一般情況下,多組分吸附時分別的吸附容量比單組分吸附時低。
 
六、吸附操作條件 
 
因為活性炭液相吸附時,外擴散(液膜擴散)速度對吸附有影響,所以吸附裝置的型式、接觸時間(通水速度)等對吸附效果都有影響。
 
綜上所述,影響吸附的因素很多,應綜合分析,根據具體情況,選擇最佳吸附條件,達到最好的吸附效果。 
 

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