活性炭過濾
活性炭過濾
活性炭作為過濾濾料的水過濾處理工藝。
活性炭每克表面積為500-1700m,真比重為1.9-2.1。
過濾時由於其多孔性可吸附各種液體中的微細物質,常用於水處理中的脫色、脫臭、脫氯、去除有機物及重金屬、去除合成洗滌劑、細菌、病毒及放射性等污染物質,也常用於廢水的三級處理。
活性炭過濾器分固定床、移動床及流動床三種類型。固定床濾速一般採用8-20m/h,活性炭用高溫水蒸氣清洗再生或熱再生,回收率可達80-94%。
活性炭過濾,以活性炭為濾料進行水處理的過程。活性炭是一種經過氣化(碳化、活化)造成發達孔隙的,以炭作骨架結構的黑色固體物質。它的發達孔隙使其具有很大的比表面積,每克材料的表面積為500~1700㎡,從而具有良好的吸附特性。活性炭的真比重為1.9~2.1。
活性炭濾床分為固定床、移動床和流動床三種。固定床活性炭過濾應用較廣泛,國內已用於給水的活性炭濾池、污水的深度處理,主要用於脫色,除臭,脫氰,去除有機物、重金屬、合成洗滌劑、病毒等。固定炭層厚度1.5~2.0m,過濾速度8~20m/h,反衝洗水速度28~32m/h,反衝洗時間4~10min。活性炭失去其吸附能力后可採用直接電流加熱再生,每千克炭再生費用約佔新炭費用的5.5%,此外,可採用濕式氧化及微波加熱等方法用於其再生,再生回,收率可達80~94%。
1.活性炭過濾常用於水處理設備過濾、污水處理、中水回用等等。廣泛應用於化工、食品、醫藥、電子光負等;
2.用於要求出水濁度≤5mg/L能符合飲用水質標準的工業用水、生活用水及市政給水系統;
3.工業污水中的懸浮物、固體物的去除;
4.可用作離子交換法軟化、除鹽系統中的預處理設備,對水質要求不高的工業給水的粗過濾設備;
以及用在游泳池循環處理系統、冷卻循環水凈化系統等。
根據吸附過程中,活性炭分子和污染物分子之間作用力的不同,可將吸附分為兩大類;物理吸附和化學吸附(又稱活性吸附)。在吸附過程中,當活性炭分子和污染物分子之間的作用力是范德華力(或靜電引力)時稱為物理吸附;當活性炭分子和污染物分子之間的作用力是化學鍵時稱為化學吸附。物理吸附的吸附強度主要與活性炭的物理性質有關,與活性炭的化學性質基本無關。由於范德華力較弱,對污染物分子的結構影響不大,這種力與分子間內聚力一樣,故可把物理吸附類比為凝聚現象。物理吸附時污染物的化學性質仍然保持不變。
由於化學鍵強,對污染物分子的結構影響較大,故可把化學吸附看做化學反應,是污染物與活性炭間化學作用的結果。化學吸附一般包含電子對共享或電子轉移,而不是簡單的微擾或弱極化作用,是不可逆的化學反應過程。物理吸附和化學吸附的根本區別在於產生吸附鍵的作用力。
吸附過程是污染物分子被吸附到固體表面的過程,分子的自由能會降低,因此,吸附過程是放熱過程,所放出的熱稱為該污染物在此固體表面上的吸附熱。由於物理吸附和化學吸附的作用力不同,它們在吸附熱、吸附速率、吸附活化能、吸附溫度、選擇性、吸附層數和吸附光譜等方面表現出一定的差異。
活性炭是一種用途極廣的工業吸附劑,它是利用木炭、各種果殼和優質煤等作為原料,通過物理和化學方法對原料進行破碎、過篩、催化劑活化、漂洗、烘乾和篩選等一系列工序加工製造而成。活性炭自1900年問世以來,其應用歷程當中經歷了兩件大事,一是在20世紀20年代第一次世界大戰中被用於製造防毒面具;二是在20世紀40年代數以百計的自來水廠用活性炭脫臭。活性炭的吸附性源於其獨特的分子構造,活性炭的內部有很多孔隙,每克活性炭的內部孔隙如果鋪展開來可達到500~1700平方米,正是這種獨特的內部構造,使得活性炭具有優異的吸附能力,活性炭的應用非常廣泛。