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活性炭的选择性吸附,不但可吸附电解质离子,还可进行离子交换吸附。经活性炭吸附还可使高锰酸钾耗氧量(COD)由15mg/L(O2)降至2-715mg/L(O2)。由于吸附作用使表面被吸附物质的浓度增加,因而还可起到催化作用。虽然活性炭能吸附相当多的无机和有机物质,但它并非对所有的有机物都有吸附能力,如活性炭较难吸附醇类、分子量很高的有机物或胶体有机物。水处理系统中活性炭使用时首先需要预处理,粒状活性炭进柱前应在清水中浸泡、冲洗去除污物,装柱后再用2%HCl及4%NaOH溶液交替动态处理1-3次,流速18-21m/h,用量约为活性炭体积的3倍,每次处理后均需淋洗到中性为止。其次,适用进水条件,一般进水中要求悬浮物含量小于3-5mg/L。再次,吸附终点的控制,根据去除物的性质,控制出水余氯含量小于0.1mg/L,如以有机物泄漏量作为控制点,则应控制出水中耗氧量与总阴离子含量的比值小于0.004或COD<2mg/L。
球型活性炭简介:煤质球型活性炭选用优质无烟煤为原料,采用先进工艺精制加工而成,外观呈黑色球型;具有合理的孔隙结构,良好的吸附性能,机械强度高,易反复再生,造价低等特点;用于有毒气体的净化,废气处理,工业和生活用水的净化处理,溶剂回收等方面。
二、煤质球型活性炭物理、化学性能分析
分析项目 测试数据 分析项目 测试数据
碘值 >800mg/g 强度 >92%
比表面积 >850m2/g 亚甲兰值 120-150mg/g
总孔容积 >0.8cm3/g 余氯吸附率 ≥85%
充填密度 0.45-0.55g/cm3
果壳活性炭在废水处理中的应用:
由于活性炭对水的预处理要求高,而且活性炭的价格昂贵,因此在废水处理中,活性炭主要用来去除废水中的微量污染物,以达到深度净化的目的。
1. 活性炭处理含铬废水。铬是电镀中用量较大的一种金属原料,在废水中六价铬随pH值的不同分别以不同的形式存在。活性炭有非常发达的微孔结构和较高的比表面积,具有极强的物理吸附能力,能有效地吸附废水中的Cr(Ⅵ).活性炭的表面存在大量的含氧基团如羟基(-OH)、羧基(-COOH)等,它们都有静电吸附功能,对Cr(Ⅵ)产生化学吸附作用。完全可以用于处理电镀废水中的Cr(Ⅵ),吸附后的废水可达到 排放标准。试验表明:溶液中Cr(Ⅵ)质量浓度为50mg/L,pH=3,吸附时间1.5h时,活性炭的吸附性能和Cr(Ⅵ)的去除率均达到 效果。因此,利用活性炭处理含铬废水的过程是活性炭对溶液中Cr(Ⅵ)的物理吸附、化学吸附、化学还原等综合作用的结果。活性炭处理含铬废水,吸附性能稳定,处理效率高,操作费用低,有一定的社会效益和经济效益。
对于水质良好的水源,传统的水处理工艺可获得合格的饮用水。但随着水源水的污染,在对有机物去除、降低三氮含量这些目前饮用水急需解决的问题上,传统的水处理工艺满足不了要求[3],大部分地区的饮用水虽然经过了常规处理,但仍然含有多种多样的微量有机物,特别是有毒有害、致畸、致癌和致突变物质逐渐增多,人们长期饮用,会出现眩晕、疲劳、脱发、癌症发病率增高等现象。随着城市化和工业化的迅猛发展,饮用水中不断出现新的病原微生物因子,加氯消毒也不能有效杀灭水中的病原菌、病毒和抗氯型的病原寄生虫如贾第虫胞囊和隐孢子虫卵囊等。抗氯型病原微生物如隐孢子虫的出现也使人们对传统的加氯消毒工艺产生了质疑。
目前我国大部分城市水源受到不同程度污染,常规处理工艺不能有效工作的情况下,活性炭可作为饮用水处理深度处理、预处理的有效手段,从而针对活性炭去除饮用水中有机物质的研究很有意义。在预处理方面,因新型吸附材料的发展,使吸附预处理具有较好的应用前景;在深度处理方面,臭氧-生物活性炭技术已成为微污染水处理的主流工艺。今后的水处理技术将越来越强调将物理、化学、生物等方法有机结合起来,充分发挥各自的技术特点和优势进行综合治理,以达到 成本下的 去除效果。当然,要真正解决饮用水水质问题,除加强水处理工艺技术发展外,还应加强源头控制,加强环境保护的宣传,提高全民的环境意识等。
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