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活性炭的主要机理和基础知识

2020-04-09 00:00:00    来源:巩义市鹏程滤材公司    点击:132    喜欢:0

活性炭是一种由含碳材料制成活性炭,外观呈黑色,内部孔隙结构发达、比表面积大,吸附能力强等,它是一种常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体,广泛用于水处理、废水处理、净化空气中等。

活性炭的种类有多种,有椰壳活性炭、果壳活性炭(杏壳活性炭、桃壳活性炭等)粉状活性炭、柱状活性炭。矿物质原料活性炭(各种煤和石油以及加工产物为原料制成的活性炭)及其他原料制成的活性炭(如废橡胶、废塑料等制成的活性炭)活性炭是由原料来源、制造方法、外观形状和应用场合不同。从制造方法可分为化学法活性炭(化学炭)将含碳原料与某些化学药品混合后进行热处理,制取活性炭的方法柱状活性炭叫化学法。用化学法生产的活性炭又称为化学法活性炭或化学炭。

可以作为化学法的化学药品又称活化剂,活化剂有氯化锌、氯化钙、碳酸钾、磷酸、磷酸二氢钾、硫化钾、硫酸、氢氧化钠、硼酸等,总之许多酸、碱、盐都可以用作活化剂,主要从活性炭的性能和经济性来考虑采用何种活化剂。

一般来说,化学炭的孔隙中次微孔、中孔(即孔直径或孔宽大于1.5纳米的孔隙)较发达,主要用于液相吸附精制和溶剂回收的气相吸附场合。化学法制造活性炭由于加入了化学药品在制造过程中应当极其重视环境保护以及产品中可能存在微量非原料带入的元素的影响问题。

物理法活性炭以炭为原料用水蒸汽、二氧化碳、空气(主要是氧)或他们的混合物(烟道气)为活化介质,在高温下(600-1000℃)进行活化制取活性炭的方法叫物理法。物理法制造的活性炭叫物理法活性炭,也称作物理炭。一般来说物理炭的微孔(孔直径或孔宽<1.5纳米的孔隙)发达,主要用于气相吸附场合或小分子液相吸附场合。

活性炭是由含炭为主的物质作原料,经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。活性炭含有大量微孔,具有巨大的比表面积,能够有效地去除色度、臭味、可去除二级出水中大多数有机污染物和某些无机物,包含某些有毒的重金属。

影响活性炭吸附的因素有:活性炭的特性;被吸附物的特性和浓度;废水的PH值;悬浮固体含量等特性;柱状活性炭接触系统接触系统及运行方式等。活性炭吸附是城市污水高级处理中最有效的处理技术,得到广泛的应用。

活性炭能有效吸附氯代烃、有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂,还能吸附苯醚、正硝基氯苯、萘、乙烯、二甲苯酚、苯酚、DDT、艾氏剂、烷基苯磺酸及许多酯类和芳烃化合物。二级出水中也含有不被活性炭吸附的有机物,如蛋白质的中间降解物质。

比原有的有机物更难被活性炭吸附,活性炭对THMS的去除能力较低,仅达到23-60%。活性炭吸附法与其他处理方法联用,出现了臭氧-活性炭法、混凝——吸附活性炭法、Habberer工艺、活性炭——硅藻土法等,使用活性炭的吸附周期明显延长,用量减少,处理效果和范围大幅度提高。

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