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活性炭水处理会被那些因素影响

发布时间: 2021-11-29  点击次数: 16次

  活性炭通常用于去除水中的有机成分和残留消毒剂。这不仅可以改善口味,限度地减少健康危害; 它可以保护其他水处理装置,如反渗透膜和离子交换树脂,免受因氧化或有机污染造成的损害。活性炭是一种有利的水处理技术,因为它具有多功能性质,并且对添加的处理水没有任何不利影响。大多数活性炭由原料如坚果壳,木材,煤和石油制成。活性炭的平均比表面积约为1000平方米/克(平方米/克)。然而,不同的原料产生不同类型的硬度,密度,孔径和粒径,表面积,可萃取物,灰分和pH值的活性炭。这些特性的差异使得某些活性炭在其他应用中优于其他活性炭。

  活性炭从水中除去污染物的两个主要机制是吸附和催化还原。通过吸附除去有机物,通过催化还原除去残留的消毒剂。

  影响活性炭性能的因素有:

  分子量:

  分子量增加时,活性炭吸附更有效,因为分子易溶于水。然而,碳的孔结构必须足够大以允许分子在其内迁移。高分子量分子和低分子量分子的混合物应设计用于去除更困难的物质。

  pH:

  大多数有机物在较低的pH下较不易溶,更容易吸附。随着pH值的增加,去除率降低。一个经验法则是,对于高于中性(7.0)的每个pH单位,碳床的尺寸增加20%。

  污染物浓度:

  污染物浓度越高,活性炭的去除能力越强。污染物分子更容易扩散到孔中并被吸附。然而,随着浓度的增加,流出物的泄漏也会增加。污染物的上限是百万分之几。较高的污染物浓度可能需要与活性炭的更多接触时间。此外,通过在水中存在硬度来增强有机物的去除,因此,只要有可能,将活性炭单元置于离子去除单元的上游。这通常是这种情况,因为活性炭通常用于离子交换的上游或膜以去除氯。

  粒度:

  活性炭通常以8×30目(),12×40目(见)和20×50目()为8目。更精细的网格提供接触和更好的去除,但是以更高的压降为代价。这里的经验法则是,8×30目的比12×40提供了更好的去除效果,比8×30目更好的动力学去除效率提高了2到3倍。

  流速:

  一般来说,流速越低,污染物必须扩散到孔中并被吸附的时间就越长。活性炭的吸附几乎总是通过更长的接触时间来改善。通常来说,一般来说,20×50目的碳床可以以12×40目的床的两倍流速运行,并且12×40目的碳床可以以两倍的流速运行8×30目的床。每当考虑使用更细的网状碳的较高流速时,请注意增加压降!

  温度:

  较高的水温会降低溶液粘度,并可增加模头扩散速率,从而增加吸附。更高的温度也会破坏吸附键并稍微降低吸附。这取决于去除的有机化合物,但通常较低的温度似乎有利于吸附。

  活性炭怎么样去除水中的有机物

  公共用水中的有机物质来自腐烂的动植物生命,随着时间的推移,其变得更易溶于水,并且作为大的高分子量有机酸(非极性弱酸)存在。最终形成不同大小的分子量较小的酸。典型的有机酸分子的分子量范围从几百到数万。有机酸分子的大小,数量和化学结构取决于许多因素,包括水的pH和温度。因此,存在几乎无限数量的有机酸。因此,去除有机物可能是困难的,并且始终是站点特定的。

  活性炭的吸附性质用于去除有机物。通常,发生吸附是因为所有分子都发挥作用以彼此粘附。活性炭吸附有机材料,因为碳表面(非极性)和污染物(非极性)之间的吸引力比保持溶解在水中的污染物(极性)的力更强。除非有机分子靠近碳的表面,否则吸附力很弱,不能发生。由于其大小和孔结构,在活性炭表面微孔中发生吸附。降低溶解度和/或增加孔隙可以使活性炭过滤器的性能增加。

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