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活性炭(三)吸附原理

来源:上海纯水设备      2022/8/5 8:51:45      点击:

【上海纯水设备】活性炭(三)吸附原理

活性炭吸附法是利用活性炭的多孔性,使水中一种或多种物质被吸附在活性炭表面而去除的方法,去除对象包括溶解性的有机物质,合成洗涤剂、微生物、病毒和一定量的重金属,并能够脱色、除臭、空气净化。

根据吸附过程中活性炭分子和污染物分子之间作用力的不同,可将吸附分为两大类:物理吸附和化学吸附。在吸附过程中,当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是静电引力时称为物理吸附;当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是化学键时称为化学吸附。

物理吸附的吸附强度主要与活性炭的物理性质有关,与活性炭的化学性质基本无关,物理吸附时污染物的化学性质保持不变。化学吸附包含电子对共享或电子转移,由于化学键强,对污染物分子的结构影响较大,可以看作是污染物与活性炭间化学作用的结果。物理吸附和化学吸附的根本区别在于产生吸附键的作用力。

吸附过程是污染物分子被吸附到固体表面的过程,分子的自由能会降低,因此,吸附过程是放热过程,所放出的热称为该污染物在此固体表面上的吸附热。由于物理吸附和化学吸附的作用力不同,它们在吸附热、吸附速率、吸附活化能、吸附温度、选择性、吸附层数和吸附光谱等方面表现出一定的差异。

活性炭是一种很细小的炭粒,有很大的表面积,而且炭粒中还有更细小的孔——毛细管。这种毛细管具有很强的吸附能力,由于炭粒的表面积很大,所以能与气体(杂质)充分接触。当这些气体(杂质)碰到毛细管被吸附,起净化作用。活性炭经过活化后碳晶格形成形状和大小不一的发达细孔,大大增加比表面积,提高吸附能力。活性炭的细孔有效半径一般为1-10000nm,小孔半径在2nm以下,过渡孔半径一般为2-100nm,大孔半径为100-10000nm。小孔容积一般为0.15-0.90mL/g,过渡孔面积一般为0.02-0.10mL/g;大孔容积一般为0.2-0.5mL/g

影响活性炭吸附的因素

1)活性炭的特性;

2)被吸附物的特性和浓度;

3)废水的PH值;

4)悬浮固体含量等特性。

活性炭对水中微量有机污染物具有卓越的吸附性,对纺织印染、染料化工、食品加工和有机化工等工业废水都有良好的吸附效果。一般情况下,对废水中以BODCOD等综合指标表示的有机物,如合成染料、表面性剂、酚类、苯类、有机氯、农药和石油化工产品等,都有独特的去除能力。活性炭吸附技术广泛用于医药、化工、印染、食品加工等工业领域。上海反渗透纯水设备 上海EDI纯水处理设备 上海工业纯水设备 上海纯化水设备 上海实验室纯水设备