活性炭在废水处理中的应用及前景展望

活性炭在废水处理中的应用及前景展望
活性炭在废水处理中的应用及前景展望

活性炭在废水处理中的应用及前景展望专业:环境科学学号:20052402544 姓名:廖敏

摘要:本文介绍了活性炭中粉末活性炭、活性炭纤维(ACF)、粒状生物活性炭( GBAC) 等在废水处理中的应用。与此同时,根据活性炭再生方法的经济性,通过介绍活性炭再生技术的方法及微波诱导氧化处理有机废水,粘土、活性炭、二氧化钛复合陶瓷球降解燃料废水两种方法实例,展望了活性炭在废水处理中的前景。

关键词:粉末活性炭;活性炭纤维;粒状生物活性炭;废水处理;应用;再生;前景展望1、导言

活性炭具有高度发达的孔隙结构和极大的比表面积,对分子较强的吸附性和催化性能,原料充足且安全性高,耐酸碱、耐热、不溶于水和有机溶剂、易再生等优点,是一种环境友好型吸附剂。活性炭在废水处理方面的主要优点是处理程度高、出水水质稳定。与其他方法配合使用可获得质量很高的出水水质,甚至达到饮用水标准。(1)将溶质聚集在固体表面的作用叫吸附作用, 固体内部的分子被相同分子所包围, 分子间的力是平衡的, 而固体表面, 分子间的力是不平衡的。这样, 它就有足够的强度去捕捉液体中的分子, 这种现象就叫物理吸附。活性炭与含有可溶性有机物的水接触时, 就可以通过吸附作用将这些物质除去。

无论是在技术上,还是在应用范围及处理规模上,活性炭吸附法处理废水工艺都取得了很大发展。与此同时,活性炭的消耗量也迅速增加,截至1997 年底,世界活性炭消耗量达65 万t ;而到2004 年,已经超过70万t ,并以每年15 %的速度递增。在活性炭的应用过程中产生的大量废碳如不进行处理并回收利用,不仅会造成资源的浪费,还会对环境造成二次污染。因此,无论从经济效益还是从环保角度考虑,选择合适的活性炭再生技术都很有必要。(2)

2. 活性炭在废水处理中的应用

难降解有机物单元的处理方法有多种::反渗透法、化学氧化法、吸附法等, 其中, 活性炭吸附已被证明是实用、可靠而又经济的方法。使用活性炭时通常要采用如下必要措施:(1) 预处理。为保证活性炭发挥正常吸附性能、水中悬浮物等尽可能减少, 需要预处理。( 2) 选择合适的吸附器设计参数。选择吸附器形状, 确定接触时间, 选择

适当滤速。(3)确定失效碳的再生方案。(3)

2.1粉末活性炭强化SBR法处理有机化工废水

序批式活性污泥法( Sequencing Batch Reactor) 简称SBR, 是传统活性污泥法的一种变形, 它的反应机制以及污染物质的去除处理机制和传统活性污泥法基本相同。工艺具有工艺流程简单、处理效果稳定、占地面积小、耐冲击负荷力强和具有除磷、脱氮能力等优点。但由于SBR 工艺的间歇周期运行, 反应器中DO、有机物浓度随时间不断变化, 处于这种周期性变化环境中的微生物对有机物的降解机理、反应动力学以及工程应用中的设计、控制等更加复杂。粉末炭- 活性污泥法(PAC)是对于现有SBR 工艺是一种简单易行、灵活高效的改进方法。PAC法是在现有的活性污泥处理系统中投入粉末炭, 以提高处理能力。因微生物分泌的酶被富集到活性炭表面, 从而有效地使有机物氧化分解, 一些降解速度慢的溶解性有机物由于被活性炭所吸附, 延长了在系统中的停留时间, 因而不致穿透出系统。

在实际工程中,有机工业废水水质、水量变动幅度较大,经常含有毒害性物质,采用常规SBR工艺容易出现污泥膨胀。李玉华,任刚在对PAC (粉末活性炭)的吸附特性进行考察的基础上,采用粉末活性炭强化的SBR工艺对原有SBR工艺进行强化,通过实际运行结果表明, CODcr去除率达9012% ~9815% ,BOD5 去除率达9118%~9814% ,NH3 - N去除率达8314% ~9418% ,各项处理效果均优于SBR工艺。通过对比PAC - SBR工艺对CODcr、BOD5去除效果的改善作用,在一定程度上可以说明微生物与PAC存在相互加强的关系是PAC - SBR工艺对有机物去除的改善作用机理。此外污泥性能得到改善,有效避免了污泥膨胀、泡沫等异常现象的发生,因此对于现有的SBR工艺是一种简单易行、灵活高效的改进方法。

该法能有效消除低温的不良影响, 大大减少池中的泡沫、改善沉淀性。其典型工艺流程示意图如图1 所示。

图1 粉末炭—活性污泥法工艺流程示意图

2.2 粒状生物活性炭( GBAC) 在生活污水处理中的应用

生物活性炭法是将微生物降解污染物的作用与活性炭的吸收作用结合来处理废水。它包括生物降解与活性炭吸附两个过程,既延长了活性炭的吸附饱和时间,又强化了活性炭的吸附处理效果,因而受到广泛的关注。目前,世界上许多国家都已经采用这一新技术,尤其在欧美国家更为广泛。我国也有企业使用这一技术,如北京某毛纺厂就采用生物活性炭处理染料废水。生物活性炭对有机污染物的去除中,起主要作用的是微生物的降解作用,活性炭只是作为供微生物繁殖和栖息的生物载体。施红、吴云海等通过探讨利用粒状生物活性炭( GBAC)对人工废水COD Mn处理的效果,发现GBAC对COD Mn都有很高的去除率,且随着炭层高度的增长,生物活性炭对COD Mn的去除率也越大

2.3 活性炭纤维(ACF)在废水处理中的应用

活性炭纤维(ACF) 是继粉状活性炭( PAC) 和颗粒活性炭( GAC) 之后的第三代活性炭产品,是20世纪70 年代后期发展起来的一种高效活性吸附材料和环保工程材料。ACF 用于水的净化处理具有吸附容量大、吸附速度快、脱附速度快、灰分少、处理量大且使用时间长的优点。将ACF 用于环保工程中,其操作安全,由于体积密度小和吸脱层薄,不会造成蓄热和过热现象,也不易发生事故,节能和经济,可用于大型上水、净水处理,不仅净化效率高,而且处理量大,装置紧凑,占地面积小,设备投资小和效益高。

ACF适用于各种有机废水的处理。可对含氯废水、制药厂废水、有机染料废水、造纸黑液、苯酚废水、四苯废水、己内酰胺废水、二甲基乙酰胺和异丁醇废水进行处理。其吸附能力比粉状活性炭的吸附能力高得多,尤其适用于高平衡浓度时,每克ACF 的吸附量约为粉状活性炭的3 倍。其吸附能力随温度升高而提高。ACF 对金属离子具有较好的吸附还原性能,可吸附水中的银、铂、汞、铁等多种离子并能够将其还原。研究发现,在碱性条件下,ACF 对Pt ( Ⅳ) 有很好的还原吸附性能,吸附容量达500mg/ g。

3.活性炭在废水处理中的前景展望

活性炭吸附技术在废水方面有其独到的优点。国内外实践证明,活性炭再生方法的经济性成为制约该法在环境工程领域更加广泛应用的主要瓶颈。因此,如何选择经济

有效的再生方法成为使用活性炭吸附技术的关键所在。

活性炭的再生就是用物理或化学方法在不破坏其原有结构的前提下,去除吸附于活性炭微孔的吸附质,恢复其吸附性能,以便重复使用的过程。基于对活性炭的再生进行的大量研究,国内外学者提出了各种活性炭再生工艺技术,如加热再生法、湿式氧化再生法、溶剂再生法、电化学再生法、超临界流体再生法、微波辐照再生法等。这些方法各有其特点和使用范围,应根据实际使用对象进行比选,确定经济有效的方法。

3.1 活性炭吸附—微波诱导氧化处理有机废水

微波辐照再生活性炭是用微波产生高温,使活性炭上的有机污染物炭化、活化,恢复其吸附能力。微波加热可使有机污染物克服范德华引力开始脱附,着微波能量的聚集, 在致热和非致热效应的共同作用下,有机污染物一部分燃烧分解放出二氧化碳, 另一部分炭化。张威、王鹏等通过考察颗粒活性炭(GAC,JX2206型果壳炭)对化工废水中有机污染物的吸附行为, 以及微波辐照诱导氧化被吸附的污染物使活性炭再生

的规律,发现采用功率为400W的微波辐照2min, 再生后活性炭的碘值可以达到

900mg·g- 1左右。对于吸附量为0—140 mgCOD·g- 1的GAC, 利用微波辐照再生可以得到较好的效果。且活性炭在微波辐照下出现快速升温过程, 其干燥效率较高。

3.2 粘土、活性炭、二氧化钛复合陶瓷球对燃料废水的降解

刘立敏, 张鹏等通过将具有高吸附特性的活性炭和易加工成型的粘土作为TiO2 光催化剂的载体,分别制成粘土/ AC、粘土/ TiO2、粘土/ TiO2/ AC 复合陶瓷球,研究对酸性湖蓝A 染料废水的净化效果,发现:粘土/ TiO2复合陶瓷球的光催化降解率较低,而粘土/ AC 复合陶瓷球在多次利用后降解效率下降较大;但粘土/ TiO2/ AC 复合陶瓷球吸附光催化降解后使染料废水变得无色透明,重复利用50 次仍可使染料降解率达95%以上,并且可解决只以活性炭作为吸附剂饱和后黏度极大、难清理的问题。

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活性炭在水处理中的特点、性质及应用

活性炭在水处理中的特点、性质及应用 活性碳主要依靠其高吸附能力的特性,有效去除水中的氯、异色、异味、重金属等。带活性碳的水过滤器,是美国销售最广的净水装置。活性碳是以椰子壳为原料,颗粒均匀。表面具有大量微孔,形成巨大的比表面积(1克活性碳能吸附微尘的面积相当于2亩地大小),活性碳主要依靠其高吸附能力的特性,吸附水中的氯、异色、异味等,也有以杏核壳等为原料的果壳碳和以煤为原料的煤质碳,吸附性能较椰壳碳差,价格也便宜很多。 任何表面都有自发降低表面能的倾向,由于固体表面难于收缩,所以只能靠降低界面张力的办法来降低界面张力的方法来降低表面能,这也就是固体表面能产生吸附作用的根本原因。由于活性炭具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积,对水中溶解的有机物,如苯类化合物、酚类化合物、石油及石油产品等具有较强的吸附能力,而且对用生物法及其他方法难以去除的有机物,如色度、异臭、表面活性物质、除草剂、合成染料、胺类化合物以及许多人工合成的有机化合物都有较好的去除效果,因此活性炭吸附技术在水处理中已得到广泛应用。 活性炭的特点 活性炭是一种多孔性含炭物质,具有发达的微孔构造合巨大的比表面积。它包括许多种具有吸附能力的碳基物质,能够将许多化学物质吸附在其表面上。活性炭最初用于制糖业,后来广泛用于去除污水中的有机物合某些无机物。 活性炭的性质 活性炭外观为暗黑色,具有良好吸附性能,化学性质稳定,可耐强酸及强碱,能经受水浸、高温,密度比水小,是多孔的疏水性吸附剂。 活性炭的作用 活性炭产生吸附的主要原因是固体表面上的原子力场不饱和,有表面能,因而可以吸附某些分子以降低表面能。固体从溶液中吸附溶质分子后,溶液的浓度将降低,而被吸附的分子将在固体表面上浓聚。活性炭在制造过程中,其挥发性有机物被去除,晶格间生成了空隙,形成许多不同形状、不同大小的细孔。通常活性炭颗粒中的孔隙占颗粒总体积的70%~80%。这些孔隙形状多样,孔径分布范围很广,细孔壁的总表面积即比表面积一般高达500~1700平方米/克。这就是为什么活性炭吸附能力强、吸附容量大的主要原因。 活性炭的吸附特性不仅与细孔构造和分布情况有关,而且还与活性炭的表面化学性质有关。活性炭本身是非极性的,其含量及电荷随原料组成、活化条件不同而异,低温活化(< 500℃)的碳可以生成表面酸性氧化物,水解后可以放出H+。

污泥制备活性炭及其应用研究报告

科技大学高新学院 结 课 论 文 科目:化工安全 :泽根 学号:1204060229 班级:安单1201

污泥制备活性炭及其应用研究 [摘要]国污水处理事业的迅猛发展使得城市污水污泥数量与日俱增。若污泥处理处置不当,必将造成严重的二次污染。因此必须高度重视污水污泥的科学处理处置问题。分析污泥的来源与组分,对污泥制备活性炭的国外研究现状及实际应用进行研究,提出了污泥制备活性炭目前存在的问题。 近年来,活性炭在环境保护领域的应用越来越广泛,吸附工艺也越来越成熟,同时活性炭的需求量也越来越大。我国是活性炭生产大国,1997年活性炭产量仅次于美国,位居世界第二。但是我国的活性炭质量一直都比较低,并且以煤和木材为原材料的话活性炭加工工艺对环境破坏非常大。而城市污水处理厂大规模兴起和生物处理发的迅速发展,必将产生大量活性污泥。作为污水处理的副产物,城市污泥是一类特殊的固体废物,其产生量大,成分复杂,由胶体、无机颗粒、有机残片、细菌菌体等组成,是组成非常复杂的非均质体,含有60%~80%的有机物,被世界水环境组织命名为“生

物固体”,表明了污泥具有资源化的潜质。将污泥制成活性炭是很有发展前景的污泥资源化的处置方式之一,它在保证了污泥不会造成二次污染的基础之上,还能制得活性炭吸附材料。 1污泥的来源与组分从元素的角度来讲,污泥中的有机物主要包含碳(C)、氢(H)、氧(0)、氮(N)、硫(S)、氯(C l)等六种元素。从化学组成的角度来讲,污泥中的有机物组成包含毒性有机物、有机生物质和有机官能团化合物和微生物。污水处理厂的剩余活性污泥的主要组成成分为有机物,粗蛋白质大概占60%~70%,碳水化合物大约占25%左右,其无机灰分的含量仅为5%左右。 2污泥制备活性炭的国外研究现状污泥基活性炭的活化方法主要有物理活化、化学活化和化学-物理联合活化等。 2.1物理活化法物理活化法主要包括直接热解法和气体活化法。 2.1.1直接热解法直接热解法是指在氮气气氛的保护作用下,将污泥置于电阻炉中,将污泥加

活性炭吸附法在废水处理中的应用

1前言 据统计,我国每年排出的工业废水约为8×108m3,其中不仅含有氰化物等剧毒成分,而且含有铬、锌、镍等金属离子。废水的处理方法很多,主要有化学沉淀法、电解法和膜处理法等,本文介绍的是活性炭吸附法。活性炭的表面积巨大,有很高的物理吸附和化学吸附功能。因此活性炭吸附法被广泛应用在废水处理中。而且具有效率高,效果好等特点。 2活性炭 活性炭是一种经特殊处理的炭,具有无数细小孔隙,表面积巨大,每克活性炭的表面积为500-1500平方米。活性炭有很强的物理吸附和化学吸附功能,而且还具有解毒作用。解毒作用就是利用了其巨大的面积,将毒物吸附在活性炭的微孔中,从而阻止毒物的吸收。同时,活性炭能与多种化学物质结合,从而阻止这些物质的吸收。 2.1活性炭的分类 在生产中应用的活性炭种类有很多。一般制成粉末状或颗粒状。 粉末状的活性炭吸附能力强,制备容易,价格较低,但再生困难,一般不能重复使用。 颗粒状的活性炭价格较贵,但可再生后重复使用,并且使用时的劳动条件较好,操作管理方便。因此在水处理中较多采用颗粒状活性炭。 2.2活性炭吸附 活性炭吸附是指利用活性炭的固体表面对水中的一种或多种物质的吸附作用,以达到净化水质的目的。

2.3影响活性炭吸附的因素 吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标。吸附能力的大小是用吸附量来衡量的。而吸附速度是指单位重量吸附剂在单位时间内所吸附的物质量。在水处理中,吸附速度决定了污水需要和吸附剂接触时间。 活性炭的吸附能力与活性炭的孔隙大小和结构有关。一般来说,颗粒越小,孔隙扩散速度越快,活性炭的吸附能力就越强。 污水的pH值和温度对活性炭的吸附也有影响。活性炭一般在酸性条件下比在碱性条件下有较高的吸附量[2].吸附反应通常是放热反应,因此温度低对吸附反应有利。 当然,活性炭的吸附能力与污水浓度有关。在一定的温度下,活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高。 3活性炭在污水处理中的应用 由于活性炭对水的预处理要求高,而且活性炭的价格昂贵,因此在废水处理中,活性炭主要用来去除废水中的微量污染物,以达到深度净化的目的。 3.1活性炭处理含铬废水 铬是电镀中用量较大的一种金属原料,在废水中六价铬随pH值的不同分别以不同的形式存在。 活性炭有非常发达的微孔结构和较高的比表面积,具有极强的物理吸附能力,能有效地吸附废水中的Cr(Ⅵ).活性炭的表面存在大量的含氧基团如羟基(-OH)、羧基(-COOH)等,它们都有静电吸附功能,对Cr(Ⅵ)产生化学吸附作用。完全可以用于处理电镀废水中的Cr(Ⅵ),吸附后的废水可达到国家排放标准。

水处理活性炭的标准

在废水处理中,活性炭主要是用来去除废水中的污染物,达到深度净化的目的。活性炭具有发达的孔隙结构和表面积,具有较强的吸附性能,吸附后的水可以达到国家净化的标准,吸附的性能稳定,可以达到最佳的吸附效果,具有一定的经济效益。 活性炭在净化废水中具有相当长的发展历史,在活性炭表面的吸附容积式有限的,只适合于处理含汞量低的废水。若含汞的浓度高,就要用化学沉淀法进行处理。它具有较强的物理和化学性能,可以阻止毒物的吸收,同时活性炭与多种化合物相结合,解毒的作用大。 在生产中应用的活性炭种类有很多。一般制成粉末状或颗粒状。粉末状的活性炭吸附能力强,制备容易,价格较低,但再生困难,一般不能重复使用。颗粒状的活性炭价格较贵,但可再生后重复使用,并且使用时的劳动条件较好,操作管理方便。因此在水处理中较多采用颗粒状活性炭. 1.活性炭吸附 活性炭吸附是指利用活性炭的固体表面对水中的一种或多种物质的吸附作用,以达到净化水质的目的。 2.影响活性炭吸附的因素 吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标.吸附能力的大小是用吸附量来衡量的。而吸附速度是指单位重量吸附剂在单位时间

内所吸附的物质量。在水处理中,吸附速度决定了污水需要和吸附剂接触时间。 活性炭的吸附能力与活性炭的孔隙大小和结构有关。一般来说,颗粒越小,孔隙扩散速度越快,活性炭的吸附能力就越强。 污水的pH值和温度对活性炭的吸附也有影响。活性炭一般在酸性条件下比在碱性条件下有较高的吸附量.吸附反应通常是放热反应,因此温度低对吸附反应有利。 当然,活性炭的吸附能力与污水浓度有关。在一定的温度下,活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高。 3、活性炭在污水处理中的应用 在工业生产中,金银的湿法提取、化学纤维的生产、炼焦、合成氨、电镀、煤气生产等行业均使用氰化物或副产氰化物,因而在生产过程中必然要排放一定数量的含氰废水。 活性炭用于净化废水已有相当长的历史,应用于处理含氰废水的文献报道也越来越多.但由于CN、HCN 在活性炭上的吸附容量小,一般为3 mgCN/ gAC~8 mgCN/ gAC(因品种而异),在处理成本上不合算。 1)活性炭处理含汞废水

活性炭改性方法及其在水处理中的应用

活性炭改性方法及其在水处理中的应用 活性炭是用生物有机物质(包括煤、石油和沥青等在内)经过炭化、活化等过程制成的一种无定形炭。它具有多孔结构、巨大的比表面积、吸附容量大、速度快和饱和可再生等特点,能够有效地去除水中的臭味、天然和合成溶解的有机物、微污染物以及一些大气中的污染气体等,但是普通活性炭比表面积小、孔径分布不均匀和吸附选择性能差,故普通活性炭需要进一步的改性,满足实验和工程需要。现在常采用工艺控制和后处理技术对活性炭的孔隙结构进行调整,对表面化学性质进行改性,进而提高其吸附性能。 标签:活性炭;改性方法;水处理 活性炭是一种吸附性很强的环境友好型吸附剂,有很好的吸附性能和催化性能。活性炭的原料来源广泛并且具有很高的安全性和稳定性,具有耐酸碱、耐热、易再生等特点。实践表明,活性炭对水中溶解的有机溶剂有很好的吸附性能,对水质浑浊有明显的澄清作用,并且能够去除水中的异味、臭味等,还能够过滤水中的微生物,因此在水处理行业中有着非常广泛的应用。本文就活性炭的改性方法和其在水处理方面的应用进行了简述,旨在为活性炭及其改性产物在水处理行业中的应用提供一定参考。 1、活性炭的改性方法 1.1表面氧化改性 表面氧化改性是通过氧化剂对活性炭进行处理,从而使活性炭表面的官能团发生氧化,提高含氧的官能团(羧基、酚羟基、酯基等)数量,增强活性炭的亲水性能,即极性,增强对极性物质的吸附能力的改性方法,常用的氧化剂主要是双氧水、硝酸、臭氧、高氯酸等。其中硝酸的氧化性最强,能够产生许多的酸性基团,其他氧化剂则相对温和,可以用于调整活性炭的表面酸性。氧化改性后的活性炭材料表面几何形状更加均匀,并且使用不同的氧化剂能够得到韩阳官能团数量和极性不同的活性炭材料,其中,酸性含氧官能团含量的多少与氧化程度有很大的关系。 1.2 活性炭表面化学性质的改性方法 活性炭表面化学性质的改变主要是通过一定的方法改变活性炭表面的官能团以及表面负载的离子和化合物,从而改变其表面的化学性质达到活性炭的吸附能力的提高。活性炭表面化学性质改性方法可分为:表面氧化法、表面还原法、负载原子和化合物法、酸碱法等。在改性过程中常常联合不同的改性方法对活性炭进行改性,从而达到更好的改性效果。 1.2.1 表面氧化法

活性炭吸附在废水处理中的应用

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/cf15494571.html, 活性炭吸附在废水处理中的应用 作者:徐瑞萍 来源:《西部论丛》2018年第12期 活性炭是一种黑色多孔的固体吸附剂。早期由木材、硬果壳或兽骨等经炭化、活化制得,后来加入煤的组分或者均匀的煤粒炭化、活化制的。主要成分为碳(含量为87-97%),并含少量氧、氢、硫、氮、氯等元素,还有少量无机矿物质。 活性炭吸附主要包括物理吸附、化学吸附、氧化、催化氧化和还原等性能去除水中污染物的水处理方法。活性炭最早用于去除生活用水的臭味。沼泽水常带土味,湖泊和水库水常带藻类形成的臭味,用活性炭处理最为有效活性炭能去除水中产生臭味的物质和有机物,如酚、苯、氯、三卤甲烷等。此外,对废水中含重金属银、镉、、锑、砷、汞、铅、镍等离子也有吸附能力。 1、改性活性炭处理含油废水 刘宏菊等改进了活性炭对含油废水的处理,采用溶胶-凝胶法制备活性炭负载型的TiO2复合光催化剂,处理华北油田采油废水,光照80min,COD的去除率可达65.3%,采油废水中大多有机物都得到不同程度的降解,光催化性能较好。 2、焦化废水的处理 尚会建等用活性炭催化臭氧化处理模拟废水,设置最初模拟废水为氨氮质量浓度为 35mg/LpH为11.0的条件下,实验发现,活性炭加入10g/L,臭氧流量为30mg/min,反应 90min后,氨氮去除率可达97.6%,处理后的模拟废水氨氮浓度可下降至0.84mg/L甚至更低。活性炭可重复使用5次,且氨氮去除效率变化不大。 杨德敏等通过实验研究发现:臭氧-活性炭联合工艺可较好的处理焦化废水,其中活性炭投加量、臭氧投加量以及待处理溶液的初始浓度对实验影响较大,溶液初始 pH 值为 10.25、 臭氧投加量为 7.5 mg /min、活性炭投加量50 g /L、反应时间为30 min 时,为最佳条件。在该条件下处理焦化废水,经处理出水 COD 由 145. 36 mg /L降至 38.50 mg /L,去除率达到 73.51%。实验自制活性炭,稳定性好,可反复使用10次之多,COD去除率仅降低了 2.66%。 曲晓萍等活性炭处理焦化废水时,联合微波辐射技术,研究反应最佳条件,结果表明3g 活性炭与50mL焦化废水混合,在微波辐射功率700W,处理6min,废水中COD去除率可达77%。该方法改变了传统废水处理方式,使处理方法变得简易有效,而且处理时间短,所需设备简单,操作方便。 3、改性活性炭处理高盐废水

活性炭过滤器在污水或废水处理中的应用

活性炭过滤器在污水或废水处理中的应用 一、活性炭过滤器作用原理 活性炭过滤器的工作是通过炭床来完成的。组成炭床的活性炭颗粒有非常多的微孔和巨大的比表面积,具有很强的物理吸附能力。水通过炭床,水中有机污染物被活性炭有效地吸附。此外活性炭表面非结晶部分上有一些含氧管能团,使通过炭床的水中之有机污染物被活性炭有效地吸附。 在吸附工作过程中在活性碳颗粒表面会形成一层平衡的表面浓度,在表面浓度的作用下可以把有机物质杂质吸附到活性炭颗粒内,通常使用活性碳过滤器初期的吸附效果非常好,但随着时间的加长,吸附能力会不断减弱,吸附效果也随之下降。通常如果水族箱中水质混浊,水中有机物含量高,活性炭很快就会丧失过滤功能。所以,使用活性碳过滤器进行水处理时应经常清洗并更换活性碳滤芯。 二、污水预处理过程中活性碳过滤器主要作用分析: 1、吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质,对水中异味、胶体及色素、重金属离子等有较明显的吸附去除作用; 2、去除清水中的砷,氢化物,硫化物,余氯等高分子化合物及锶,镭等放射性物质; 3、去除和杀死水中的细菌和大肠杆菌以及其它致癌物质; 4、能够吸附前级过滤中无法去除的余氯以防止后级反渗透膜受其氧化降解; 5、降低COD作用,可以进一步降低RO进水的SDI值,保证SDI<5,TOC<2.Oppm。 三、影响活性炭过滤器吸附效果和使用寿命的主要因素分析 污染物的种类和浓度、气流在过滤材料中的滞留时间、空气的温度和湿度。活性炭过滤器是一种较常用的水处理设备,作为水处理脱盐系统前处理可有效保证后级设备使用寿命,提高出水水质,防止污染,特别是防止后级反渗透膜,离子交换树脂等的游离态余氧中毒污染。 从制作角度来说,活性炭过滤器有碳钢衬胶材质和不锈钢材质,由于碳钢衬胶价格优惠,使用寿命长,所以碳钢活性炭在污水或废水处理中得到广泛的应用。

影响活性炭吸附能力的三大主要因素

活性炭水处理所涉及的吸附过程和作用原理较为复杂,影响活性炭吸附能力的因素也较多。活性炭吸附能力的影响因素主要有以下三点: 一、活性炭的性质 由于吸附现象发生在吸附剂表面上,所以吸附剂的比表面积是影响吸附的重要因素之一,比表面积越大,吸附性能越好;活性炭的微孔分布是影响吸附的另一重要因素;此外活性炭的表面化学性质、极性及所带电荷,也影响吸附的效果。 二、吸附质(溶质或污染物)的性质 同一种活性炭对于不同污染物的吸附能力有很大差别。 (一)溶解度 对同一族物质的溶解度随链的加长而降低,而吸附容量随同系物的系列上升或分子量的增大而增加。溶解度越小,越易吸附。 (三)极性 活性炭基本可以看成是一种非极性的吸附剂,对水中非极性物质的吸附能力大于极性物质。 (四)吸附物的浓度 吸附质的浓度在一定范围时,随着浓度增高,吸附容量增大。因此吸附质(溶质)的浓度变化,活性炭对该种吸附质(溶质)的吸附容量也变化。 三、溶液pH 由于活性炭能吸附水中氢、氧离子,因此影响对其他离子的吸附。活性炭从水中吸附有机污染物质的效果,一般随溶液pH值的增加而降低,pH值高于9.0时,不易吸附,pH值越低时效果越好。在实际应用中,通过试验确定最佳pH值范围。 水处理分为上水处理和下水处理:

上水通常指生活用水、工业用水、纯水等经过人工处理后使用的水;下水通常指生活污染水、工业污水等。1.上水的活性炭处理:20世纪末我国有些水厂开始应用臭氧与活性炭滤池联合使用的生物活性炭法。实践表明,有如下作用: 能去除水中容解的有机物;能降低UV的吸收值,降低水中总有机碳(total otganic carbon,TOC)、化学需氧量及氯的含量;能将低进水中三卤甲烷前体;对色度、铁、锰、酚有去除效果;能使致实验为阳 性的水分显阴性。韩研活性炭采用先进的水质深度处理技术,结合城市自来水使用分配的实际情况,将椰壳活性炭投入小型、高效,且能去除致癌、致突变、致畸等污染物的净化装置,以自来水为原料作更深度的加工,保证饮用水的高质量。这样既确保了居民的健康,又在居民经济承受范围之内。2.下水活性炭处理:1953年发生在日本的水俣病事件,就是含甲基汞工业废气污染水体,使水俣湾打批居民发生神经性中毒的公害大事。韩研活性炭上引入聚硫脲有利于提高对汞吸附能力。该活性炭对汞的吸附能力最佳。含二氯乙烷的废水可以用活性炭柱吸附,饱和后用蒸汽再生,蒸汽冷凝后分成去水,常可定量地回收二氯甲烷。 xx公司相关产品介绍: 水处理活性炭系列介绍 污水处理粉末活性炭http: 煤质污水处理活性炭http: 果壳净水活性炭http:

四种污水处理工艺

污水处理工艺 1生物活性炭技术 活性炭吸附处理技术也是一种常用的中水回用技术,其实质是生物降解与炭的物理吸附两者的协调作用。1977 年活性炭就用于美国洛杉矶的POMONA 水再生厂[9],并已正常运转20 多年。王占生[10]等以生物活性炭理论为基础,选用廉价的多孔性物质或惰性物质(比如陶粒或炉渣等) 来代替活性炭的一种新型工艺———颗粒填料生物接触氧化法,在城市污水深度处理中已经得到了成功的应用。研究表明,活性炭成功地起着双重作用———过滤和吸附,其中吸附以物理吸附为主,它主要去除SS、浊度、色度和有机物。如何有效提高活性炭的性能是活性炭吸附技术应用的关键。因此,近年来人们注重了对活性炭性能方面的研究,提出了活性炭纤维,微波制活性炭等各种方法,延长了活性炭的再生周期。 2膜生物反应器(MBR) MBR 作为一种新型的污水回用技术,它集生物反应器的生物降解作用和膜的高效分离作用于一体。其工作原理[11]是利用反应器的好氧微生物降解污水中的有机污染物,同时利用反应器内的硝化细菌转化污水中的氨氮,以除去污水中产生的异味(污水中的异味主要由氨氮产生) ,最后,通过中空纤维膜进行高效的固液分离出水。其出水经消毒后可直接回用,甚至可回用于饮用水水源。[12,13]MBR 工艺与其他生物处理工艺相比具有[14]以下特点: (1)出水水质好。稳定性高膜过滤出水使得生物反应器内有较高的生物浓度,从而提高生物的降解能力和抗负荷冲击能力。同时,较长的污泥停留时间,使增殖速度慢的硝化菌等微生物在反应器内繁殖富集,有机物和氨氮的去除效果良好。另一方面,膜分离可以截留

小于膜孔径的有机大分子物质,由此使得滤后出水的各项指标很稳定。 (2)占地少。膜生物反应器系统无需二沉池和污泥回流设备,因而占地面积省。 (3)操作维护简单。膜分离单元工艺简单,出水和运行不受污泥膨胀等因素的影响,操作维护简单方便,且易于实现自动控制管理。 (4)污泥处理费用低。系统污泥浓度高,泥龄长,排泥量少。MBR 在发达国家的污水回用工业中已经得到了很好的应用,缺点[15]是膜本身成本高,操作系统复杂以及运行成本较高,阻碍了其在小区生活污水回用处理中的应用。 3生物接触氧化法 生物接触氧化技术是一种在上世纪70 年代被研究者们开发出来的污水处理技术。生物接触接触氧化技术在水处理技术比较发达的日本,美国等国家已经得到了迅速发展和广泛的应用。我们国家学者在上世纪70 年代开始对生物接触氧化技术进行深入的研究和实际应用。到目前生物接触氧化技术已经被广泛的应用在我国水处理工程的各个领域。 生物接触氧化法(biological contact oxidation process)是从生物膜法派生出来的一种废水生物处理法,即在生物接触氧化池内装填一定数量的填料,利用栖附在填料上的生物膜和充分供应的氧气,通过生物氧化作用,将废水中的有机物氧化分解,达到净化目的。BCO 技术是介于活性污泥法和生物膜法之间的生物处理技术,在填料表面上培养微生物,形成生物膜,并采用与曝气池相同的曝气方法向微生物供养,水流过时与填料上的生物膜接触,通过微生物代谢作用降解水中污染物以达到净化的目的

常用水厂深度水处理技术解析

常用水厂深度水处理技术解析 1中山市供水有限公司广东中山 528403;2广东中山建筑设计院股份有限公司广东中山528403 【摘要】对目前常用的水厂饮用水深度处理工艺进行了综述,分别介绍了活性炭吸附法、深度氧化法和膜过滤法的技术原理、研究进展与应用特点,为供水企业实施技术改造和提高 饮用水质提供一定的理论参考。 【关键词】水厂饮用水;深度处理;技术进展 0引言 水厂饮用水处理技术包括预处理、常规处理、应急处理和深度处理[1]等,常规和应急水 处理以物理沉降法、化学混凝法和生物分解法等相互搭配的多级联合处理最为常用,主要目 的是除去悬浮颗粒、胶体和微生物等,往往不能除去特征有机污染物,所以还需合适的深度 水处理进行补充。 按技术分类,目前常用深度水处理可分为活性炭技术、深度氧化技术与膜分离过滤技术等。国内外对于深度水处理技术已开展了大量实验研究与生产应用,并取得了一定成果[2]。 本文综述了常用水厂深度水处理技术,分别介绍了各自具体处理方法及优缺点,为供水企业 的技术改造工作提供一定的理论参考。 1活性炭吸附处理 活性炭技术原理是利用石墨微晶不同孔径结构的物理吸附能力,以及表面极性含氧有机 官能团的分子间作用力,从而对有机污染物分子进行吸附。活性炭具有比表面积大、物化性 能稳定、经济易得等特点,广泛应用于饮用水处理、化工催化、废气吸收等工业与生活领域。根据材料制备来源不同可将活性炭划分为果壳碳、煤质碳、木质碳和骨质碳,其中果壳碳因 孔径最小而得到较多关注。根据材料存在形态不同可将活性炭分为颗粒碳、碳纤维与粉末碳 活性炭的性能表征手段一般参照国标(GB/T 12496.6-1999)和相关行标(DL/T 582-2004)规定,以粒度、表观密度、灰分、pH、漂浮率等作为物理指标,以对碘、亚甲基蓝和苯酚或木 质素、单宁酸等吸附值测定作为化学指标。供水处理活性炭应具有吸附性好、机械强度高、 化学稳定性好等特性,质量符合中华人民共和国城镇建设行业标准CJ/T 345-2010《生活饮用 水净水厂用煤质活性炭》。实际应用中较少采用单一活性炭吸附处理,目前活性炭发展趋势 一是对其进行改性处理以提高吸附能力,如在活性炭表面复合一层生物膜制成生物活性炭、 利用一定功率的微波辐射改性等;二是进行活性炭再生以提高使用效率,可用方法有催化氧 化法、药剂洗脱法、高温加热法等;三是采用活性炭与其他深度处理技术的联用,如已得到 成熟应用的臭氧生物活性炭处理技术。该技术先对饮用水进行臭氧处理,将高分子有机物分 解为小分子如CH2Cl2、CHCl3等,再通过生物活性炭滤池吸附臭氧处理产生的小分子产物, 既弥补了臭氧处理无法解决部分小分子有机物的缺陷,又提高了生物活性炭对有机物的吸附 量和工作寿命。 2深度氧化处理 深度氧化处理技术[3]是指在声、光、电、催化剂等因素作用下产生自由羟基(?OH), 从而将有机污染物氧化或完全矿化为小分子化合物,该技术主要包括化学催化氧化、光催化 氧化、湿式氧化、超声空化和电化学氧化等,具有降解效率高,环境友好,普适性强等特点。 Fenton法是目前应用最为普遍的深度化学催化氧化处理。Fenton法因强氧化试剂 (Fe2+/H2O2)及其发明人Fenton而得名,在广义上是指采用光辐射(UV)、催化剂 (C2O2-4、EDTA)、或电化学手段,使得H2O2产生较强自由羟基以氧化有机物,且Fe2+还

新型碳材料及其应用

谈谈新型碳材料及其应用

谈谈新型碳材料及其应用 碳材料是一种古老而又年轻的材料,即有古老的产品也有现代科学技术进步所创新的产品,而新型碳材料就是由传统的碳材料经过一系列的加工工艺而制的一种新型材料。新型碳材料主要有活性炭、碳纤维、石墨烯、石墨、纳米碳管、金刚石、富勒烯、其他新型碳材料。新型碳材料具有密度小、强度大、刚性好、耐高温、抗化学腐蚀、抗辐射、抗疲劳、高导电、高导热、耐烧蚀、热膨胀小、生理相容性好登一系列优异的特性,是军民两用的新材料,被称为是第四类工业材料。应用于冶金、化工、机械、汽车、医疗、环保、建筑日常生活等领域。特别是航天和核工业部门不可缺少的工程结构材料。新型碳材料的发展和应用对提高军事实力和工业产品是竞争力都是至关重要的,已经成为衡量一个国家科技水平、军事和经济实力是标志之一。 活性炭是被其广泛使用的一种新型碳材料,其又称活性炭黑,是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳,活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢等元素,活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列,在交叉连接之间有细孔,在活化时会产生碳组织缺陷,因此它是一种多孔碳,堆积密度低,比表面积大。在石化行业,活性炭在无碱脱臭乙烯脱盐水工艺中起到了关键的作用;在电力行业,活性炭被用于电厂水质处理及保护;在化工行业活性炭用于化工催化剂及载体、气体净化、溶剂回收、及油脂等的脱色、精制过程中;在食品行业,它被用于饮料、酒类、味精母液及食品的精制、脱色、提纯、除臭,在黄金行业,在黄金提取和尾液回收起到至关重要的作用;环保行业,被用于污水处理、

废气及有害气体的治理、气体净化,总之活性炭被其广泛的用于各行各业中。 碳纤维是新型碳材料家族中的又一个典型代表,它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼具纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。不仅杨氏模量大,而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀,耐蚀性也出类拔萃。碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。碳纤维作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中,可以构成复合材料。碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。总之碳纤维是被广泛用于民用,军用,建筑,化工,工业,航天以及超级跑车领域的。 石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料。在纳电子器件方面,利用石墨烯加入电池电极材料中可以大大提高充电效率,并且提高电池容量;也可以应用于许多其他潜在的能源存储领域如超级电容器、电磁炮等。石墨烯可以代替硅生产超级计算机;在光子传感器、基因电子测序和隧穿势垒材料也有重要的用途。 纳米碳管,管状的纳米级石墨晶体,是单层或多层石墨片围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米级管,每层的C是sp2杂化,形成六边形平面的圆柱面。各国都加紧了碳纳米管的应用研究,研制出具备良好储氢性能的碳纳米管和具备初步显示功能的碳纳米管显

活性炭罐在水处理行业技术概述

活性炭罐在水处理行业技术概述 活性炭罐用于工业水处理有着悠久的历史,早期的工业用碳钢过滤器 https://www.360docs.net/doc/cf15494571.html,/tgchenjiao/进行过滤。现在专注于促进活性炭罐水处理行业,有效去除水中含有有机分子等等。但在使用过程中导致过量的微生物,需要定期维护。 活性炭罐体 活性炭罐作用说明 活性炭罐的作用主要是去除大分子有机物、铁氧化物、余氯。有机物、余氯、铁氧化物易使离子交换树脂中毒,而余氯、阳离子表面活性剂等不但会使树脂中毒,还会破坏膜结构,使反渗透膜失效。 对活性炭罐进行维护 初效活性炭罐是利用活性炭所具有的丰富的毛细孔对水中的大分子有机物、余氯、铁氧化物等胶体物进行吸附过滤,这种吸附是不可逆的,即活性炭有一定的饱和吸附容量,一旦吸附饱和后,活性炭就失去吸附性能,无法用反冲洗的方法冲去污染物。

活性炭罐维护说明 在活性炭吸附饱和之前,定期进行反冲洗,以冲出活性炭表面的大量细菌团及悬浮固体物。活性炭吸附饱和后,应马上更换新的活性炭,否则会造成反渗透膜损伤而不可弥补。另外,活性炭吸附有机物后,为细菌提供了丰富的营养,造成细菌在活性炭罐内的大量繁殖,水中的微生物含量经活性炭过滤后反而升高。 如此证明工业用水活性炭罐可利用滤芯将水中的各种杂质、悬浮物拦截下来,让干净的水流出来,供人类使用。而且它在清洗排污的过滤程,不影响水系统的正常运行,用水很少。罐后的水为无污染可用水源,而且不会污染其他宝贵的水源。 如此工业用活性炭罐可以使用一个过滤器在水中的各种杂质、悬浮物质拦截干净,并供人类使用。在过滤过程中排污的清洁水系统的正常运行没有影响。过滤后的干净水可用,没有其他珍贵的水源污染。 (注:素材和资料部分来自网络,供参考。请预览后才下载,期待你的好评与关注!)

活性炭吸附技术在水处理中的应用

活性炭吸附技术在水处理中的应用  顾斌 (南京林业大学,南京江苏 210037) 摘 要:本文将着重讲述活性炭的特性以及活性炭吸附技术在水处理中的应用情况。  关键字:活性炭,活性炭纤维,水处理  1. 引用 活性炭作为一种比较特殊的碳质材料,以其发达的孔隙结构、巨大的比表面积、良好的稳定性质、很强的吸附能力以及优异的再生能力,被广泛应用于环保等各个领域,文章将着重介绍活性炭吸附技术在水处理中的应用。 2. 活性炭的物理化学特性 2.1 活性炭(AC)活性炭是常用的一种非极性吸附剂,性能稳定,抗腐蚀,故应用广泛。它是一种具有吸附性能的炭基物质的总称。把含碳的有机物质加热炭化,去除全部挥发物,在经药品(如ZnCl2等)或水蒸汽活化,制成多孔性炭素结构吸附剂。活性炭有粉状和粒状两种,工业上多采用粒状活性炭。由于原料和制法的不同,其孔径分布不同,一般分为:碳分子筛,孔径在10×10-10m以下;活性焦炭,孔径20×10-10以下;活性炭,孔径在50×10-10m以下[1]。  2.2 活性炭纤维(ACF)活性炭纤维是一种新型吸附功能材料,它以木质素、纤维素、酚醛纤维、聚丙烯纤维、沥青纤维等为原料,经炭化和活化制的。与活性炭相比较特有的微孔结构,更高的外表面和比表面积以及多种官能团,平均细孔直径也更小,通过物理吸附以及物理化学吸附等方式在废水、废气处理、水净化领域得到了广泛应用。纤维状活性炭微孔体积占总孔体积90%左右,其微孔孔径大部分在1nm左右,没有过度孔和大孔。比表面积一般为600~1200m2/g,甚至可达3000m2/g。活性炭纤维脱附再生速率快,时间短,且其性能不变,这一点优于活性炭。与活性炭一样,活性炭纤维吸附时无选择性,主要用于吸附有机污染物,一般用于炼油厂综合废水处理[2]。  3. 活性炭的吸附作用与吸附形式 3.1 活性炭处理活性炭处理指利用活性炭作为吸附剂和催化剂载体的有关过程[3]。主要应用于生活饮用水深度净化,城市污水处理,工业废水的处理。  3.2 吸附作用与吸附形式[4] 将溶质聚集在固体表面的作用称为吸附作用。活性炭表面具有吸附作用。吸附可以看成是一种表面现象,所以吸附与活性炭的表面特性有密切关系。活性炭有巨大的内部表面和 - 1 -

污水处理活性炭价格

在我国工业的快速发展中,工业污染问题也逐渐成为了一个无法逃避的问题,工业污水的处理就是工业污染问题处理的一个重要的方面。活性炭在环境处理方面就有很好的表现,污水处理活性炭在工业污水处理方面有重要的作用,污水处理活性炭在工业污水处理方面有很高的效率。下面我来给大家简要分析一下污水处理活性炭的特性以及市场价格。 污水处理活性炭,主要用于污水处理,可有效除臭,脱色,有效去除水质里面的有害物质, 颗粒活性炭选用无烟煤为原料用于有毒气体的净化,废气处理,工业和生活用水的净化处理,溶剂回收等方面。具有发达的孔隙结构,良好的吸附性能,机械强度高,易反复再生,造价低等特点;用于有毒气体的净化,废气处理,工业和生活用水的净化处理,溶剂回收等方面。 污水处理用的活性炭,要求过渡孔(半径20~1000A)较为发达,有利于吸附质向微细孔中扩散。活性炭的粒度越小吸附速度越快,

但水头损失要增大,一般在8~30目范围较宜,活性炭的机械耐磨强度,直接影响活性炭的使用寿命。因此污水处理活性炭的价格与其孔径有重要的关系。 在水处理中,被吸附质的分子直径要比气相吸附中被吸附质的分子直径大得多,所以用于水处理的活性炭,就会要求大孔和中孔要有适当的比率且要有发达的微孔。 在具体污水处理时,投加的活性炭的比表面积越大,孔径越发达,那么在污水脱色除臭降COD方面效果会更好。所以在水处理的时候,选择使用300目左右的活性炭可以在用量上有更大的节省。 污水处理活性炭在市面上的价格大概在4700元每吨。 山东南科活性炭有限公司--专门从事各类专用活性炭研发、生产与销售,位于山东省淄博市。公司以诚信为本,保质保量,互利共赢的原则与各大企业亲密合作,共同发展。配有售前技术咨询,高速的货物配送,过硬的产品质量与贴心的售后服务深受顾客青睐。公司在全国有湖南、宁夏、云南三个生产基地,主要以椰壳果壳及木炭木屑、

活性炭在水污染处理中的应用和展望

活性炭在水污染处理中的应用和展望 摘要: 由于活性炭表面能大,来源广,价格便宜,是普遍用到的吸附材料,基于这些优点,活性炭吸附工艺也成为目前去除水中有机物的首选工艺。本文讲述了活性炭作为固体吸附剂的性质,同时也介绍了活性炭在水污染处理中的应用和展望。 关键词:活性炭,吸附,表面能 1.前言 任何表面都有自发降低表面能的倾向,由于固体表面难于收缩,所以只能靠降低界面张力的办法来降低界面张力的方法来降低表面能,这也就是固体表面能产生吸附作用的根本原因。由于活性炭具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积,对水中溶解的有机物,如苯类化合物、酚类化合物、石油及石油产品等具有较强的吸附能力,而且对用生物法及其他方法难以去除的有机物,如色度、异臭、表面活性物质、除草剂、合成染料、胺类化合物以及许多人工合成的有机化合物都有较好的去除效果,因此活性炭吸附技术在水处理中已得到广泛应用。活性炭的特点 活性炭是一种多孔性含炭物质,具有发达的微孔构造合巨大的比表面积。它包括许多种具有吸附能力的碳基物质,能够将许多化学物质吸附在其表面上。活性炭最初用于制糖业,后来广泛用于去除污水中的有机物合某些无机物。

2.1活性炭的一般性质 活性炭外观为暗黑色,具有良好吸附性能,化学性质稳定,可耐强酸及强碱,能经受水浸、高温,密度比水小,是多孔的疏水性吸附剂。 2.2活性炭的作用机理 活性炭产生吸附的主要原因是固体表面上的原子力场不饱和,有表面能,因而可以吸附某些分子以降低表面能。固体从溶液中吸附溶质分子后,溶液的浓度将降低,而被吸附的分子将在固体表面上浓聚。活性炭在制造过程中,其挥发性有机物被去除,晶格间生成了空隙,形成许多不同形状、不同大小的细孔。通常活性炭颗粒中的孔隙占颗粒总体积的70%~80%。这些孔隙形状多样,孔径分布范围很广,细孔壁的总表面积即比表面积一般高达500~1700平方米/克。这就是为什么活性炭吸附能力强、吸附容量大的主要原因。 活性炭的吸附特性不仅与细孔构造和分布情况有关,而且还与活性炭的表面化学性质有关。活性炭本身是非极性的,其含量及电荷随原料组成、活化条件不同而异,低温活化(< 500℃)的碳可以生成表面酸性氧化物,水解后可以放出H+。由于活性炭表面有微弱的极性使其他极性溶质竞争活性炭表面的活性位置,导致非极性溶质吸附量的降低,而对水中某些金属离子交换吸附或络合反应,提高了活性炭对金属离子的吸附效果。 总之,在吸附过程中,真正决定吸附能力的是微孔结构。全部比表面几乎都是微孔构成的。粗孔和过渡孔分别起着粗、细吸附通道作用,它们的存在和分布在相当程度上影响了吸附和脱附速率。此外,活性

活性炭的应用及发展过程

官网地址:https://www.360docs.net/doc/cf15494571.html, 活性炭的应用及发展过程 活性炭是含碳的物质经过炭化和活化制成的多孔性人造炭质吸附剂。它具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积,可用作吸附剂,催化剂和催化剂载体。 活性炭作为人造材料,是在1900年到1901年发明的,其发明者是拉费尔·王·奥斯特莱科,他采用化学活化法和物理活化法制造活性炭而获得专利。1911年,门高德博士在维也纳附近的工厂首次将活性炭工业化生产。当时的产品是粉状活性炭,这是世界上第一家工业化生产工厂。 回顾世界活性炭的发展历史,有两个主要的事件推动了活性炭事业的发展,一是第一次世界大战化学武器的应用;二是1927年发生在美国芝加哥自来水厂的饮用水恶臭事件。 1914年欧洲爆发了第一次世界大战,1915年4月22日,德国军队在欧洲战场伊普番河上使用了毒气;5月18日,在华沙附近的拉夫卡河又向俄国军队施放了毒气。1915年德军在比利时对毫无准备的英法联军使用6000个钢瓶施放化学毒气氯气18万公斤,造成士兵伤15000余人,其中约5000人丧生。 有“矛”必然会发明“盾”,有化学毒气必然会发明防毒武器。两个星期后,军事科学家就发明了防护氯气武器,他们给前线的每个士兵发了一种特殊的口罩,这种口罩里有用硫代硫酸钠和碳酸钠溶液浸过的棉花。 这两种药品都有除氯的功能,能起到防护的作用。但是如果敌方改用第二种毒气,这种口罩就无用武之地了。事实也是如此。此后不到一年,双方已经用过几十种不同的化学毒气,包括人们现今熟知的介子毒气及氢氰化合物。

官网地址:https://www.360docs.net/doc/cf15494571.html, 因此人们一直在寻找一种能使任何毒气都失去毒性的物质才好。这种百灵 的解毒剂在1915年才被科学家找到,它就是活性炭。到1917年,交战双方的 防毒面具里都装上了活性炭,毒气对交战士兵的危害程度就大大降低了。 第二次世界大战中德国首次利用介子气引发了毒气战争,人们就开始寻求 避免受到毒气侵害的方法,而活性炭正是因为其能高效防止毒气的侵害,被广 泛应用于战争。这样就刺激了世界各国对活性炭的研究和生产。 1927年美国芝加哥自来水厂发生了广大居民难以接受的自来水恶臭事件。 这是由于原水中苯酚和消毒用的氯发生异臭所致。后来,德国等地的自来水厂 也发生了同样的事件,而这些事件都是用活性炭处理解决的。从此以后,环境 保护日益受到重视,政府的法令也日趋严格,不仅在净水方面,在其他领域也 得到广泛应用,由此,活性炭进入全面发展阶段。 50年代以前, 我们国家还没有活性炭的加工企业,每年进口30-50t;50年 代到1981年,国产活性炭开始上市,特别是1966年,从苏联引进斯列普活化 炉后有了规模化生产,国内生产能力逐步提升至10000t/a; 80年代末期到90年代末期,进入改革开放以后,国内开始建设大量的活 性炭厂,其规模也飞速发展,生产能力逐步从10万t/a发展到12万t/a;2000 年到2008年,生产能力持续增长,现已达到每年20余万t。

双椰壳活性炭-KDF水处理技术在大型公共建筑中的应用

106 研究与探索Research and Exploration ·工艺与技术 中国设备工程 2017.06 (上) 1?工艺特点 市政自来水通过管路进入水处理主机部分,即双罐复合材料压力容器,在复合材料压力容器内经过活性炭和KDF55双层滤料净化后,再流经紫外消毒器进行杀菌,最后通过管道输送到室外供水系统,再经二次紫外线杀菌消毒后,通过台盆水嘴供用户饮用。其中,椰壳活性炭是非极性的多孔吸附剂,其净化机理是物理吸附及部分截留作用,可以吸附水中大部分的溶解性有机污染物,有效的降低浊度。KDF55是高纯度的铜锌合金颗粒,它通过微电化学氧化还原反应净化水,可以清除水中高达99%的氯和溶解性的铅、汞、镍、铬等金属离子和化合物。系统采用先进的滤料能量再生控制技术,对过滤材料进行周期性的清洗,保证对饮水的过滤处于稳定有效的状态。连续处理水量可达32m 3以上。 在主机内安装有水温、水压监测及漏水保护装置,并对滤料的再生周期设定控制;在室内主机出水管路上安装了pH、电导率和浊度的实时在线水质监测设备,确保整机运行稳定,出水水质安全。 2?工艺流程 工艺流程见图1、2。 该工艺主要包括四大系统组成:(1)直饮水净化系统,包括活性炭吸附、KDF 处理及紫外杀菌1。(2) 室外终端供水系统,包括紫外杀菌2、台盆及水嘴。 (3)在线水质监测系统,包括流量、压力、浊度、pH、TDS 在线监控。(4)在线控制,主要用于控制净化主机中滤料的再生周期设定及漏水监测保护。2.1?直饮水净化系统 在直饮水净化系统中,分别设置了两组椰壳活性炭-KDF 滤料水处理及一组紫外线杀菌装置,及一次水处理系统。该系统不仅能有效的去除饮用水中的微量的可溶性铬、铜及铅等重金属离子,有效的降低饮用水浊度,去除饮水水源的微生物细菌,同时系统设置的两组椰壳活性炭-KDF 滤料过滤装置,在通过控制程序的多路控制阀,实现双罐共同出水,进水反冲专有技术,及在反冲洗阶段实现用一罐进化水反冲洗另一罐,同时供水不受反冲洗影响而连续正常供水。 双椰壳活性炭-KDF 水处理技术 在大型公共建筑中的应用 肖江融,胡景新,彭志发,曾候辉 (中国建筑第八工程局有限公司,上海 200000) 摘要:目前,我国城市自来水厂多采用混凝—沉淀—砂滤—投氯消毒的传统工艺,该工艺虽对浊度、色度有良好的去除效果,但不能完全去除有机污染物及细菌,且容易产生氯化消毒副产物。对于直饮水来说,不仅要保证水体内有害物质的复合标准,同时也要考虑对人体有益的一些微量元素,这是进一步衡量饮用水质量的标准。而在大型公共建筑中直饮水的水质直接影响着人体健康。 关键词:活性炭;水处理技术;公共建筑 中图分类号:TU991.2 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2017)06(上)-0106-02 (下转109 页) 图2? 设备运行原理图 图1

水处理活性炭详细说明介绍

水处理活性炭详细说明介绍 郑州永坤环保科技有限公司 水处理活性炭详细说明介绍,活性炭,是黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状的无定形碳,也有排列规整的晶体碳。活性炭中除碳元素外,还包含两类掺和物:一类是化学结合的元素,主要是氧和氢,这些元素是由于未完全炭化而残留在炭中,或者在活化过程中,外来的非碳元素与活性炭表面化学结合;另一类掺和物是灰分,它是活性

炭的无机部分,灰分在活性碳中易造成二次污染。活性炭由于具有较强的吸附性,广泛应用于生产、生活中。 活性炭的成分制作:活性炭材料是经过加工处理所得的无定形碳,具有很大的比表面积,对气体、溶液中的无机或有机物质及胶体颗粒等都有良好的吸附能力。活性炭材料主要包括活性炭(Activated Carbon , A C )和活性炭纤维(Activated Carbon Fibers, ACF )等。活性炭材料作为一种性能优良的吸附剂,主要是由于其具有独特的吸附表面结构特性和表面化学性能所决定的。活性炭材料的化学性质稳定,机械强度高,耐酸、耐碱、耐热,不溶于水与有机溶剂,可以再生使用,已经广泛地应用于化工、环保、食品加工、冶金、药物精制、军事化学防护等各个领域。目前,改性活性炭材料被广泛用于污水处理、大气污染防治等领域,在治理环境污染方面越来越显示出其诱人的美好前景。活性炭的主要原料几乎可以是所有富含碳的有机材料,如煤、木材、果壳、椰壳、核桃壳、杏壳、枣壳等。这些含碳材料在活化炉中,在高温和一定压力下通过热解作用被转换成活性炭。在此活化过程中,巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成,而所谓的吸附过程正是在这些孔隙中和表面上进行的,活性炭中孔隙的大小对吸附质有选择吸附的作用,这是由于大分子不能进入比它孔隙小的活性炭孔径内的缘故。活性炭是由含炭为主的物质作原料,经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。活性炭含有大量微孔,具有巨大无比的表面积,能有效地去除色度、臭味,可去除二级出水中大多数有机污染物和某些无机物,包含某些有毒的重金属。

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