杏壳净水炭解析净水器活性炭对水处理的主要影响因素

2019-12-06 20:47:06

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。主要与活性炭的性质、水中污染物的性质、活性炭处理的过程原理以及选择的运转参数与操作条件等有关。

由于活性炭水处理涉及的吸附过程和作用原理比较复杂,影响因素很多。主要涉及活性炭的性质、水中污染物的性质、活性炭处理的工艺原理以及所选择的操作参数和操作条件。

一、活性炭的性质

由于吸附发生在吸附剂的表面,吸附剂的比表面积是影响吸附的重要因素之一。比表面积越大,吸附性能越好。由于吸附过程可分为三个阶段,内部扩散对吸附速度有很大影响,因此活性炭的微孔分布是影响吸附的另一个重要因素。此外,活性炭的表面化学、极性和电荷也会影响吸附效果。水处理用活性炭应具备三个要求:吸附容量大、吸附速度快、机械强度好。除其他外部条件外,活性炭的吸附能力主要与活性炭的比表面积有关。由于比表面积大,微孔数量多,微孔壁上可以吸附更多的吸附质。吸附速度主要与粒径和孔分布有关。水处理用活性炭需要相对发达的过渡孔(半径20~1000A),这有利于吸附质向孔内扩散。活性炭粒径越小,吸附速度越快,但水头损失会增加,一般在8~30目范围内较为合适。活性炭的机械耐磨性直接影响活性炭的使用寿命。

第二,吸附质(溶质或污染物)的性质

同一活性炭对不同污染物的吸附能力有很大差异。

(1)同一组物质的溶解度随着链长的增加而降低,而吸附容量随着同系物系列或分子量的增加而增加。溶解度越小,吸附越容易。例如,甲酸-乙酸-丙酸-丁酸增加了活性炭从水中吸附有机酸的顺序。

(2)分子结构吸附质分子的大小和化学结构对吸附也有很大影响。由于吸附速度受内部扩散速度的影响,吸附质(溶质)分子的大小与活性炭的孔径成正比,有利于吸附。在同系物中,大分子比小分子更容易吸附。具有不饱和键的有机化合物比具有饱和键的有机化合物更容易被吸附。芳香族有机物比脂肪族有机物更容易吸附。

(3)极性活性炭基本上可以视为非极性吸附剂,对水中非极性物质的吸附能力大于极性物质。

(4)吸附制裁(Solute)当吸附质浓度在一定范围内时,吸附能力随着浓度的增加而增加。因此,吸附质(溶质)的浓度发生变化,活性炭对该吸附质(溶质)的吸附能力也发生变化。

三、溶液酸碱度的影响

溶液酸碱度对吸附的影响应综合考虑活性炭和吸附质(溶质)的影响。溶液的酸碱度控制酸性或碱性化合物的解离度。当酸碱度达到一定范围时,这些化合物会解离,影响这些化合物的吸附。溶液的酸碱度也会影响吸附质(溶质)的溶解度,并影响胶体吸附质(溶质)的荷电。活性炭可以吸附水中的氢和氧离子,从而影响其他离子的吸附。活性炭对水中有机污染物的吸附效果一般随着溶液酸碱度的增加而降低。当酸碱度高于9.0时,不容易吸附,酸碱度越低,效果越好。在实际应用中,通过实验确定了较好的酸碱度范围。

四.溶液温度的影响

由于液相吸附过程中吸附热较小,溶液温度的影响较小。吸附是放热反应。吸附热,即活性炭每单位重量吸附质(溶质)释放的总热量,以千焦/摩尔表示。吸附热越大,温度对吸附的影响越大。另一方面,温度也有影响

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