活性炭吸附法處理工業(yè)廢水的原理

活性炭吸附法處理工業(yè)廢水的原理

   活性炭是用木材、煤、果殼等含碳物質(zhì)在高溫和缺氧條件下活化制成。它有非常多的微孔和巨大的比表面積，通常1克活性炭的表面積達500~1500 米,因而具有很強的物理吸附能力，能有效地吸附廢水中的有機污染物。且由于燃燒溫度低,能大量減少NOX的生成,因此也大大減少了二次污染。此外，在活化過程中活性炭表面的非結(jié)晶部位上形成一些含氧官能團，如羧基(-COOH)、羥基(-OH)、羰基。這些基團使活性炭具有化學(xué)吸附和催化氧化、還原的性能，能有效地去除廢水中一些金屬離子。

   活性炭具有很強的吸附作用，可以吸附工業(yè)廢水中的微小粒子，使其沉淀排除，達到廢水處理的目的。2)通過炭化過程產(chǎn)生的木炭原材料樹木所沒有的原子變化，材料成分得以活化，其碳素成分的增加及遠紅外線溫?zé)嵝Ч裙π?，可對炭粉療法起相輔相成的效果?；钚蕴坑捎谒亩嗫紫督Y(jié)構(gòu)，使得它表面形成了大量的微小孔洞，這些孔洞的直徑一般在很小的納米數(shù)量級，這就造成了活性炭的相對表面積十分巨大，對外界的細粒子產(chǎn)生巨大的吸附作用。

   除了將活性炭放入工業(yè)廢水中自主吸附以外，還可以用通熱風(fēng)的方法在吸附過程中為活性炭提供源源不斷的氧氣，這樣活性炭的吸附能力在通風(fēng)和升溫條件下就會逐漸加強，污水處理的效果也就越明顯。

?活性炭對廢氣吸附的特點

活性炭對廢氣吸附的特點

   （1）、對于芳香族化合物的吸附優(yōu)于對非芳香族化合物的吸附。

   （2）、對帶有支鍵的烴類物理優(yōu)于對直鏈烴類物質(zhì)的吸附。

   （3）、對有機物中含有無機基團物質(zhì)的吸附總是低于不含無機基團物質(zhì)的吸附。

   （4）、對分子量大和沸點高的化合物的吸附總是高于分子量小和沸點低的化合物的吸附。

   （5）、吸附質(zhì)濃度越高，吸附量也越高。

   （6）、吸附劑內(nèi)表面積越大。吸附量越高。

?活性炭吸附技術(shù)

活性炭吸附技術(shù)

   活性炭是應(yīng)用廣泛的吸附劑，其生產(chǎn)和使用可以追溯到19世紀(jì)?；钚蕴恐员粡V泛使用主要是因其具有大量的微孔和中孔，且表面積巨大。

   據(jù)了解，活性炭吸附技術(shù)是VOCs治理的主流技術(shù)之一，技術(shù)成熟、簡單易行、治理成本低、適應(yīng)范圍廣，在所有的治理技術(shù)中占有非常大的市場份額，在涂裝、包裝印刷、石油化工、化學(xué)品制造、yao品化工和異味治理等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。

   但由于業(yè)內(nèi)人員對活性炭的基本性能、活性炭吸附技術(shù)的適用范圍和使用條件等缺乏規(guī)律性認識，在活性炭選型、工藝設(shè)計和凈化裝備設(shè)計中存在較大隨意性，造成凈化設(shè)備效率低，存在安全隱患，活性炭再生更換困難等問題。(4)燒結(jié)重慶活性炭濾芯(CTO)，又稱炭棒濾芯、壓縮活性炭濾芯。市場上很多環(huán)保公司對活性炭吸附技術(shù)過于低估（簡單誤認為活性炭吸附技術(shù)無非就是簡單的吸附—脫附）。

   行業(yè)的種種不規(guī)范及工藝混亂，導(dǎo)致目前不少地方環(huán)保主管部門陷入了“聞炭色變”的誤區(qū)。滿足當(dāng)前國內(nèi)VOCs污染實際治理工程的實際需要，正確引導(dǎo)行業(yè)規(guī)范活性炭在揮發(fā)性有機物（VOCs）凈化中的應(yīng)用，顯得至關(guān)重要。

   吸附法主要適用于低濃度氣態(tài)污染物的吸附分離與凈化，對于高濃度的有機氣體，一般情況下首先需要經(jīng)過冷凝等工藝進行“降濃”處理，然后再進行吸附凈化?；钚蕴课椒ㄌ幚砉I(yè)含有害離子的污水工業(yè)廢水多為化學(xué)反應(yīng)的廢液，其中就包含了大量未反應(yīng)完全的Hg、鉻等有毒物質(zhì)，這類金屬若不經(jīng)過處理就排放進河流，會對植物的生長以及動物體內(nèi)蛋白質(zhì)的代謝和呼吸道造成致命的危險。對于“油氣”等高濃度VOCs氣體的凈化，也可以采用吸附法（降低壓力解吸再生），但對活性炭有一些特殊的要求。

?活性炭的特征

活性炭的特征

   　活性炭從起外觀分為粉末炭和顆粒炭兩類。顆粒炭可以從多種含炭物料如各種纖維素、木材、椰殼、果殼、果核及各種煤制造產(chǎn)出。

   研究工作表明，活性炭的結(jié)構(gòu)與石墨類似，是由微小的晶片所構(gòu)成，晶片的厚度只有幾個碳原子厚，直徑為2~10微米，而且排列很不規(guī)則，具有很多具有分子一般大小的大量開口孔穴的側(cè)壁。因此活性炭是具有發(fā)達的細孔結(jié)構(gòu)和巨大吸附表面機的活性物質(zhì)，它是Au(CN)-良好的吸附劑?；钚蕴俊⒒腔?、沸石、焦炭等都是水處理常用的吸附劑，活性炭經(jīng)過活化后碳晶格構(gòu)成形狀和大小不一的興旺細孔，大大添加比表面積，提高吸附才能?；钚蕴康募毧捉Y(jié)構(gòu)很復(fù)雜，由直徑介于10~100的微孔和直徑大于1000的大孔及介于100~1000的過渡孔組成，細孔結(jié)構(gòu)是影響活性炭吸附特性的主要因素。

   活性炭表面積是決定其吸附能力的重要指標(biāo)，通?？捎帽缺砻娣e(米2/克)來表示，活性炭的表面積由顆粒的外表面和由細孔構(gòu)成的內(nèi)表面兩部分組成，比較起來，由細孔結(jié)構(gòu)構(gòu)成的內(nèi)表面積具有極大的面積比例(大于90%)，因而對活性炭的吸附特性更具有決定性作用，研究測定，活性炭的比表面積很大，一般為500~1400米2/克，某些甚至高達2500米2/克?；钚蕴坷w維吸附以物理吸附為主，但由于表面活性劑的存在，也有一定的化學(xué)吸附作用。

   在提金生產(chǎn)中，要求使用的活性炭必須具有較高的硬度和耐磨性，而吸附活性與耐磨性往往是相互矛盾的。生產(chǎn)實際中往往根據(jù)試驗與經(jīng)驗來確定使用何種活性炭。