活性炭又稱活性炭黑。是黑色粉末狀或顆粒狀的無定形碳?;钚蕴烤哂幸环N強烈的“物理吸附”和“化學吸附”的作用,可將某些有機化合物吸附而達到去除效果?,F在活性炭被廣泛用于汽車或者室內的空氣凈化。活性炭是一種多孔的含碳物質,其發達的空隙結構使它具有很大的表面積,所以很容易與空氣中的有毒有害氣體充分接觸,活性炭孔周圍強大的吸附力場會立即將有毒氣體分子吸入孔內,所以活性炭具有極強的吸附能力。木質造?;钚蕴渴菑碗s的產品,很難根據其行為,表面特性和其他基本標準進行分類。 但是,根據其尺寸,制備方法和工業應用,對通用目的進行了一些廣泛的分類:粉狀活性炭(RI,PAC),粒狀活性炭(GAC),擠壓活性炭(EAC),珠狀活性炭(BAC), 浸漬活性炭和聚合物涂層活性炭[3],活性炭纖維(ACF)[4]。如果按照原料來源,可分為木質活性炭、獸骨、血炭、礦物質原料活性炭、其它原料的活性炭 以及再生活性炭。按照活化方法可分為化學法活性炭(化學炭)、物理法活性炭、化學-物理法活性炭、物理-化學法活性炭。
活性炭的吸附可分為物理吸附和化學吸附。一、物理吸附主要發生在活性炭去除液相和氣相中雜質的過程中?;钚蕴康亩嗫捉Y構提供了大量的表面積,從而使其非常容易達到吸收收集雜質的目的。就象磁力一樣,所有的分子之間都具有相互引力。常用的活性炭采用木屑或原煤為原料,采用氯化鋅等各種方法制成,制成的產品孔隙發達,具有比表面積大、吸附能力強、過濾速度快、脫色純度高、去污效果好等多種優點。 活性炭特點 活性炭主成分除了炭以外還有氧、氫等元素。
活性炭是一種很細小的炭粒,它有很大的表面積,而且炭粒中還有更細小的毛細管。毛細管具有很強的吸附能力,由于炭粒的表面積很大,所以能與氣體或者雜質充分接觸。當這些氣體雜質碰到毛細管被吸附,故起凈化作用。木質造?;钚蕴坎皇菬o極限的,可以使用物理吸附來判定,當活性炭的吸附是和脫附同時進行的,當活性炭的吸附速度和脫附速度相同的的時候,我們就可以說活性炭的吸附達到了平衡,或者是飽和了。而且絕大多數的時候活性炭的吸附是無法達到飽和的的,因為當活性炭的吸附速度和脫附速度越接近的時候,時間就會越漫長。所以我們一般是根據工藝需求,當活性炭吸附達到一定的時候,就把活性炭處理。那樣可以雖然會浪費一定的活性炭的吸附能力,但是可以節省大量的時間。
木質造?;钚蕴课娇梢苑址Q為兩大類:液相吸附和氣相吸附。液相吸附屬于固液吸附,如水處理中的活性炭吸附,是本書主要論述對象;氣相吸附屬于固氣吸附,如用活性炭進行工業有機廢氣處理、用于防毒面具等。
1.吸附影響因素
(1) 吸附質的化學性狀吸附質的極性越強,則被活性炭吸附的性能越差。(2) 吸附質的分子大小活性炭的主要吸附表面積集中在孔徑<40?的微孔區。飲用水處理中實測發現活性炭主要去除分子量<1000的物質,其大去除區間的分子量為500-1000(飲用水水源中分子量<500部分主要為極性物質,不易被活性炭吸附)。
2.吸附容量確定
活性炭吸附對特定吸附質的吸附容量一般用靜態燒杯試驗確定:取一定量的實際水樣于燒杯中,加入不同炭量,攪拌吸附,待吸附平衡后,測定平衡濃度,計算吸附容量。為加速吸附過程,粒狀炭先研磨成粉狀,過325目篩。吸附平衡時間大約為1h.?;钚蕴糠址蹱钐亢土钐績纱箢?,其運行方式與設備各不相同。生活飲用水粉狀炭吸附處理是把粉狀炭先配成炭漿,隨水連續投加,經吸附后再從水中重力分離出來。粉狀炭吸附處理可與其他處理工藝合并在一起進行。例如在自來水廠中,粉狀炭一般是在預處理處投加,或是與混凝劑一起投加,經過混凝反應后,與混凝劑、懸浮物等共同形成礬花體,再在后續的沉淀池中沉降分離。