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工业用活性炭,除吸附能力外还要求:
①机械强度大和耐磨性能好;
②脱附所需能量小,再生容易;
③有稳定的结构,再生时炭损失小等。
投加粉状活性炭后,水体相当部分有机物得到去除,水体中胶状物质含量减少,表面黏度下降。粉末活性碳吸附在絮凝物上,有利于絮体的架桥,能改善絮体的结构。所以对浊度较低、污染严重的水体,投加煤质柱状活性炭除有良好的去除有机污染能力,同时还具有良好的助凝作用,使出水水质得到大幅度提高。是一种投资相对小、收效快,尤其是对于规模较大的旧水厂,是处理污染水源的一种可靠的净化工艺。
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活性炭用吸附、吸收、燃烧等方法,对石油化工、涂料生产、凹版印刷、粘接等行业排出的烃、醇、酮、醛、酯、胺等各种含碳氢的化合物加以回收利用或进行无害化处理的技术。治理主要有两方面:(1) 采用无污染工艺,少用有毒原料,控制有毒废气排放量;(2) 对各种工业过程中产生的有机废气进行净化处理。有机废气的净化处理方法主要有吸附法、冷凝法、催化燃烧法、直接燃烧法、浓缩燃烧法和吸收法等。因有机废气具有易燃易爆特性,在净化处理过程中应控制废气浓度不超过爆炸下限的25%,系统中还应设有阻火器、 板等应急装置。
北京水碧清环保科技有限公司煤质柱状活性炭吸附水中溶质分子是一个复杂的过程,是几种力综合作用的结果,包括离子吸引力、范德华力、化学杂和力。根据吸附的双速率扩散理论认为,吸附是一个由迅速扩散和缓慢扩散两阶段构成的双速过程,迅速扩散在数小时内即完成,发挥了60%~80%煤质柱状活性炭的吸附容量。迅速扩散是溶质分子在碳粒内沿径向均匀分布的阻力小的大孔隙中扩散的过程。这些大孔隙产生径向的扩散阻力。当分子从大孔进一步进入与大孔相通的微孔中扩散时,由于受到狭窄孔径所产生的很大阻力,从而极为缓慢。微孔也是在碳粒内均匀分布,但不构成径向的扩散阻力。影响煤质柱状活性炭吸附的因素涉及溶质分子极性、分子量大小、空间结构,这一点取决于水源水质的特征。煤质柱状活性炭对不同的物质分子具有选择吸附性。
北京水碧清环保科技有限公司柱状活性炭对水体中的挥发性有机物有比较好的吸附效果,可使水体中各种挥发性有机物去除率达到25%~65%。比较各种不同分子量有机物的吸附规律可以看出,对于挥发性有机物,分子量越大,它们的去除率就越高。这与苯酚与阳离子嫩黄的吸附规律类似,即对于水体中的小分子有机物而言,分子量越大,越容易被活性炭吸附。
活性炭对分子量小于480以下的可提取有机物有着很好的去除效果,而对大分子有机物的去除效率很低。这主要是由于活性炭的微孔结构空问位阻效应,太大的有机物分子不能进入到活性炭的孔隙内部,只能在活性炭的表面吸附。
通过对活性炭对挥发性及有机物的吸附效果进行对比得出以下结论:
活性炭对挥发性有机物与可提取有机物吸附有着较大的差别。挥发性有机物随分子量的增大,其吸附效果越好,而可提取有机物随分子量的减小,其吸附效果越好。这主要是由于挥发性的有机物主要是一些极性比较小的有机物,而可提取的有机物是极性比较大的有机物,活性炭本身可以看作是一个非极性吸附剂,对水中非极性物质的吸附能力大于极性物质的吸附能力。而且,吸附质分子大小与活性炭呈一定比例时,有利于吸附。对于极性较小的分子,分子量越大,越有利于吸附。
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