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活性炭在自來水的應用

發布日期:2015-05-13 00:00 來源:http://www.ghs71.com 點擊:

    活性炭是一種具有巨大比表麵、多孔結構的炭。按其原料分類可分為煤質活性炭、木質炭、果殼炭和骨質炭;按其形態可分為柱狀炭、破碎炭、粉末炭和纖維活性炭。活性炭的主要原料為煤、木材、果殼等富含碳元素的有機材料,通過活化而形成具有吸附能力的複雜的孔隙結構。孔隙中半徑大於20000nm的為大孔,介於150-20000nm的為中孔,小於150nm的為微孔。活性炭的吸附作用主要發生在這些空隙和表麵上,活性炭孔壁上大量的分子可以產生強大的引力將水和空氣中的雜質吸引到孔隙中。

    活性炭的吸附可分為物理吸附和化學吸附。物理吸附主要發生在活性炭豐富的微孔中,用於去除水和空氣中雜質,這些雜質的分子直徑必須小於活性炭的孔徑。不同的原材料和加工工藝造成活性炭不同的微孔結構、比表麵積和孔徑,適用於不同的需求。活性炭不僅含有碳元素,而且在其表麵含有官能團,與被吸附的物質發生化學反應,從而與被吸附物質常發生在活性炭的表麵。介質中的雜質通過物理吸附和化學吸附不斷進入活性炭的多孔結構中,使活性炭吸附飽和、吸附效果下降。吸附飽和後的活性炭需要進行活化再生,恢複其吸附能力,重複使用。評價活性炭的吸附性能指標主要有亞甲藍值、碘值和焦糖吸附值等,吸附容量越大,吸附效果越好。

    活性炭可應用於空氣淨化和給水、廢水處理,用來分離或收集空氣和水介質中的雜質。顆粒活性炭和粉末炭作用相同,均可用於水處理。顆粒炭不易流失,可再生重複使用,用於汙染較輕,需連續運行的水處理工藝。粉末炭不易回收,一般為一次性使用,用於間歇的汙染較嚴重的水處理工藝。給水處理的顆料活性炭一般微孔和中孔發達,應符合三項要求:吸附容量大、吸附速度快、機械強度好。粉末活性炭要求除具備以上特點外,粒度越小吸附效果越好。

    粉末活性炭在處理水中突發嗅味、工業汙染物方麵有很好的應用。2005年9-11月期間,由於密雲水庫嗅味物質含量高,北京自來水集團第九水廠就采用了在輸水管道中投加粉末炭的技術,有效地去除了異味。在鬆花江受到硝基苯和苯汙染期間,11月26-30日當汙染水流經哈爾濱市期間,哈市供排水集團在建設部專家組的指導下,利用第九水廠的技術及時處理了水中硝基苯,達到了水質要求。

    在使用粉末炭時,必須根據所要去除汙染物的種類和濃度進行吸附試驗,以確定活性炭種類和所需的粉炭量。投加粉末炭之前,應注意先將炭粉製成炭漿定量均勻的加入水中,接觸時間越長,除汙染效果越好。在粉末炭的使用過程中還應注意以下安全問題;當粉塵濃度達到一定比例時遇明火易發生爆炸,故操作間禁止吸煙、火花及明火;應避免與氧化劑混放;由於粉末炭顆粒小、輕,在使用時應注意粉塵汙染,操作員須配備防塵口罩,避免吸入肺中。

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