活性炭技术在处理生活污水中的重要性

来源:美源净水 时间:2014-04-02 点击次数:

  随我国经济的飞速发展,水资源占有率与人口增长幅度越来越不成比例,城市经济发展的同时也不同程度上对环境造成了污染,其中水资源的污染最为严重。我国目前所采用的化学加工方法、物理处理方法等传统方法在使用中存在不同程度上的局限性。生物活性炭吸附净化技术操作简便,其性能也有突出表现,发展前景好。近年我国城市建设步伐不断加快,同时也伴随着大量未经过处理的生活污水直接排放,因此导致水污染的情况。

  活性炭是生活污水处理中广泛应用的一种吸附剂,分为粒状及粉状两种。粉末活性炭在国内外污水处理中历史久远。活性炭制备的原材料随处可见,包括果壳、木材、垃圾废料等等,其中果壳活性炭是活性炭原料中的最佳选择,但受其资源、贮存及集中等条件制约,价格太过昂贵。

  活性炭吸附水中杂质的过程相当繁杂,包括离子吸引力、分子作用力(范德华力)及化学杂和力等的共同作用,其中活性炭在加工过程中的差异也会导致其吸附力的不同。活性炭吸附法是利用活性炭的多孔特性,使水中一种或多种杂质被吸附在活性炭表面而去除的方法。如去除水中有机物、胶体粒子、微生物、余氯、嗅味等。吸附是由快速扩散与慢速扩散的两种速率形式所构成,快速扩散可在几小时内发挥超过60%至80%的吸附量,是溶质分子沿碳分子结构中阻力较小的大孔扩散的过程,当溶质分子进入连于大孔的细孔中时,由于其孔径小所以受到很大阻力,从而造成扩散缓慢。活性炭其吸附量不但与比表面积有关联,且与细孔的孔径结构密不可分。大孔为溶质分子提供扩散渠道,使其进入细孔从而达到吸附的目的,故对于溶质分子的吸附力主要受大孔影响。水中所含的有机物不但有小分子,且有各式各样的大分子,细孔所占的面积超过表面积的95%,吸附量的多少取决于细孔。因此,在生活污水的处理过程中,要选择合适的活性炭来满足不同吸附物的不同需求。溶质分子的吸附主要是分子作用力,即范德华力起关键性作用。不同的活性炭孔洞直径大小以及分布区域不同,所以品种不一样的活性炭对不同的溶质分子有不同的吸附能力。物理吸附与活性炭对溶质的亲合力、溶质的溶解度、溶质分子大小、活性炭的细孔分布、表面积等因素有关。

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