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影响柱状活性炭吸附能力的因素

发布时间:2020-04-14 浏览

柱状活性炭具有孔隙发达、吸附能力强、机械强度高、造价低廉、易再生等优点,在水处理行业中广泛应用,尤其在工业污水、生活饮用水、电镀水等多行业的水处理中有很好的吸附效果。但工业水质复杂,环境等外界因素多变,因此,在使用柱状活性炭时,影响使用效果的因素有很多。

柱状活性炭使用时,影响其吸附能力的因素主要有柱状活性炭的性质、吸附物质和溶质或污染物的性质、酸碱pH值的影响、吸附温度、介质共存等柱状活性炭的参数和外界操作条件等多方面。

影响柱状活性炭吸附能力的因素

一、柱状活性炭的性质

不同质量柱状活性炭的比表面积存在差异,吸附作用主要集中在柱状活性炭的比表面上,因此,比表面积越大,吸附能力就越好。通过研究,发现柱状活性炭的化学性质,所带电荷也会影响柱状活性炭在使用时的吸附效果。

二、吸附物质和溶质或污染物的性质

同一种质量的柱状活性炭,在处理不同物质时,吸附能力也存在很大区别,主要与处理物的几个要素有关。

1、物质的溶解度,同一种物质,如果分子链缩短,溶解度降低,那么吸附能力就会增加。吸附容量随分子量增加而增加。如:柱状活性炭吸附有机酸类时,根据甲酸-乙酸-丙酸-丁酸的次序增加。

2、物质的分子结构,吸附过程中并非分子越小或越大就越容易吸附,吸附物质的分子与柱状活性炭孔径越接近,使用时吸附能力越好;分子键不饱和有机物比较饱和的易吸附;芳香族的有机物比脂肪族的有机物易于吸附。

3、在使用柱状活性炭时,可以当做一种非极性吸附剂,对水质中非极性物质的吸附能力大于极性物质。

4、吸附浓度,在一定范围内吸附时,柱状活性炭的吸附容量会随着浓度的上升而提高。

三、酸碱pH值的影响

当pH值达到某个范围,会瓦解水质中的分子结构和破坏化合物,不利于柱状活性炭的吸附。因此,在使用柱状活性炭吸附时,水质的pH值应控制在9.0范围内,吸附效果佳,pH值越低,吸附效果越强。

四、吸附温度

液相吸附过程其实是一个放热反应,吸附过程中会吸附一定量的热量,因此,在使用柱状活性炭吸附时,温度会对吸附能力造成一定程度的影响,但温度对吸附过程的影响并不明显。

五、介质共存

现代工业废水呈现多元化,在柱状活性炭使用过程中,并不是只处理一种物质,而是多种污染物混杂共存的局面。多种物质在一起,可共存、可共吸附、也可干扰。因此,在使用柱状活性炭时,对于单组分子组成的废水吸附能力要优于多分子共存的废水。

六、外界操作条件

在实际操作过程中,柱状活性炭需要与水质进行充分接触,才能达到吸附目的,因此,在吸附过程中,柱状活性炭吸附装置的型式、接触时间、流水速度等因素,对吸附效果都有影响。

在使用柱状活性炭进行水质吸附时,需要根据水质、环境、操作条件等多个因素综合确定,才能确保较佳的过滤方式,才能将柱状活性炭的吸附能力全部发挥出来。

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