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影響活性炭吸附的主要因素有哪些

發(fā)布時(shí)間：

2021-11-09

由于活性炭水處理所涉及的吸附過程和作用原理較為復(fù)雜，因此影響因素也較多，主要有活性炭的性質(zhì)、水中污染物的性質(zhì)、活性炭處理的過程原理以及選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)與操作條件等。

由于活性炭水處理所涉及的吸附過程和作用原理較為復(fù)雜，因此影響因素也較多，主要有活性炭的性質(zhì)、水中污染物的性質(zhì)、活性炭處理的過程原理以及選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)與操作條件等。

　　(1)活性炭的性質(zhì)

　　用于水處理的活性炭應(yīng)有三項(xiàng)要求:吸附容量大、吸附速度快、機(jī)械強(qiáng)度好。

　　活性炭的吸附容量除其他外界條件外，主要與活性炭比表面積有關(guān)，比表面積大，微孔數(shù)量多，可吸附在細(xì)孔壁上的吸附質(zhì)就多。吸附速度主要與粒度及細(xì)孔分布有關(guān)，水處理用的活性炭，要求過渡孔(半徑2.0～100mm)較為發(fā)達(dá)，有利于吸附質(zhì)向微細(xì)孔中擴(kuò)散。活性炭的粒度越小吸附速度越快，但水頭損失要增大，一般在8～30范圍較宜?；钚蕴康臋C(jī)械耐磨強(qiáng)度，直接影響活性炭的使用壽命。

　　(2)吸附質(zhì)(溶質(zhì)或污染物)性質(zhì)

　　同一種活性炭對(duì)于不同污染物的吸附能力有很大差別。

　?、偃芙舛?對(duì)同一族物質(zhì)的溶解度隨鏈的加長(zhǎng)而降低，而吸附容量隨同系物的系列上升或分子量的增大而增加。溶解度越小，越易吸附，如活性炭從水中吸附有機(jī)酸的次序是按甲酸→乙酸→丙酸→丁酸而增加。

　?、诜肿哟笮∨c化學(xué)結(jié)構(gòu):吸附質(zhì)分子的大小和化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)吸附也有較大的影響。因?yàn)槲剿俣仁軆?nèi)擴(kuò)散速度的影響，吸附質(zhì)(溶質(zhì))分子的大小與活性炭孔徑大小成一定比例，利于吸附。在同系物中，分子大的較分子小的易吸附。不飽和鍵的有機(jī)物較飽和的易吸附。芳香族的有機(jī)物較脂肪族的有機(jī)物易于吸附。

　?、蹣O性:活性炭基本可以看成是一種非極性的吸附劑，對(duì)水中非極性物質(zhì)的吸附能力大于極性物質(zhì)。

　?、芪劫|(zhì)濃度:吸附質(zhì)的濃度在一定范圍時(shí)，隨著濃度增高，吸附容量增大。因此吸附質(zhì)(溶質(zhì))的濃度變化，活性炭對(duì)該種吸附質(zhì)(溶質(zhì))的吸附容量也變化。

(3)溶液pH

　　溶液pH值對(duì)吸附的影響，要與活性炭和吸附質(zhì)(溶質(zhì))的影響綜合考慮。溶液pH值控制了酸性或堿性化合物的離解度，當(dāng)pH值達(dá)到某個(gè)范圍時(shí)，這些化合物就要離解，影響對(duì)這些化合物的吸附。溶液的pH值還會(huì)影響吸附質(zhì)(溶質(zhì))的溶解度，以及影響膠體物質(zhì)吸附質(zhì)(溶質(zhì))的帶電情況。由于活性炭能吸附水中氫、氧離子，因此影響對(duì)其他離子的吸附?；钚蕴繌乃形接袡C(jī)污染物質(zhì)的效果，一般隨溶液pH值的增加而降低，pH值高于9.0時(shí)，不易吸附，pH值越低時(shí)效果越好。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)通過試驗(yàn)確定pH值范圍。

　　(4)溶液溫度

　　因?yàn)橐合辔綍r(shí)，吸附熱較小，所以溶液溫度的影響較小。吸附是放熱反應(yīng),吸附熱越大，溫度對(duì)吸附的影響越大。另一方面，溫度對(duì)物質(zhì)的溶解度有影響，因此對(duì)吸附也有影響。用活性炭處理水時(shí)，溫度對(duì)吸附的影響不顯著。

　　(5)多組分吸附質(zhì)共存

　　應(yīng)用吸附法處理水時(shí)，通常水中不是單一的污染物質(zhì)，而是多組分污染物的混合物。在吸附時(shí)，它們之間可以共吸附，互相促進(jìn)或互相干擾。一般情況下，多組分吸附時(shí)吸附容量比單組分吸附時(shí)低。

　　(6)吸附操作條件

　　因?yàn)榛钚蕴恳合辔綍r(shí)，外擴(kuò)散(液膜擴(kuò)散)速度對(duì)吸附有影響，所以吸附裝置的型式、接觸時(shí)間(通水速度)等對(duì)吸附效果都有影響。由于活性炭水處理所涉及的吸附過程和作用原理較為復(fù)雜，因此影響因素也較多，主要有活性炭的性質(zhì)、水中污染物的性質(zhì)、活性炭處理的過程原理以及選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)與操作條件等。

關(guān)鍵詞：

水處理,因素