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寧夏中優(yōu)活性炭有限公司
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閱讀：1717發(fā)布時間：2017-10-3
由于活性炭水處理所涉及的吸附過程和作用原理較為復(fù)雜，因此影響因素也較多。主要與活性炭的性質(zhì)、水中污染物的性質(zhì)、活性炭處理的過程原理以及選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)與操作條件等有關(guān)。
一、活性炭的性質(zhì)
由于吸附現(xiàn)象發(fā)生在吸附劑表面上，所以吸附劑的比表面積是影響吸附的重要因素之一，比表面積不是越大越好。
因為吸附過程可看成三個階段，內(nèi)擴(kuò)散對吸附速度影響較大，所以活性炭的中孔分布是影響吸附的另一重要因素。
此外活性炭的表面化學(xué)性質(zhì)、極性及所帶電荷，也影響吸附的效果。 用于水處理的活性炭應(yīng)有三項要求：吸附容量大、吸附速度快、機(jī)械強(qiáng)度好。活性炭的吸附容量附其他外界條件外，主要與活性炭比表面積有關(guān)，比表面積大，中孔數(shù)量多，可吸附在細(xì)孔壁上的吸附質(zhì)就多。吸附速度主要與粒度及細(xì)孔分布有關(guān)，水處理用的活性炭，要求過渡孔（半徑20~850A）較為發(fā)達(dá)，有利于吸附質(zhì)向微細(xì)孔中擴(kuò)散?；钚蕴康牧６仍叫∥剿俣仍娇欤^損失要增大，一般在8~30目范圍較宜，活性炭的機(jī)械耐磨強(qiáng)度，直接影響活性炭的使用壽命。
二、吸附質(zhì)（溶質(zhì)或污染物）的性質(zhì)
同一種活性炭對于不同污染物的吸附能力有很大差別。
（一）溶解度
對同一族物質(zhì)的溶解度隨鏈的加長而降低，而吸附容量隨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。
如活性炭從水中吸附有機(jī)酸的次序是按甲酸--乙酸--丙酸--丁酸而增加。
（二）分子構(gòu)造
吸附質(zhì)分子的大小和化學(xué)結(jié)構(gòu)對吸附也有較大的影響。因為吸附速度受內(nèi)擴(kuò)散速度的影響，吸附質(zhì)（溶質(zhì)）分子的大小與活性炭孔徑大小成一定比例，zui利于吸附。在同系物中，分子大的較分子小的易吸附。不飽和鍵的有機(jī)物較飽和的易吸附。芳香族的有機(jī)物較脂肪族的有機(jī)物易于吸附。
（三）極性
活性炭基本可以看成是一種非極性的吸附劑，對水中非極性物質(zhì)的吸附能力大于極性物質(zhì)。
（四）吸附制裁（溶質(zhì)）
吸附質(zhì)的濃度在一定范圍時，隨著濃度增高，吸附容量增大。因此吸附質(zhì)（溶質(zhì)）的濃度變化，活性炭對該種吸附質(zhì)（溶質(zhì)）的吸附容量也變化。
三、溶液pH的影響
溶液pH值對吸附的影響，要與活性炭和吸附質(zhì)（溶質(zhì)）的影響綜合考慮。 溶液pH值控制了酸性或堿性化合物的離解度，當(dāng)pH值達(dá)到某個范圍時，這些化合物就要離解，影響對這些化合物的吸附。
溶液的pH值還會影響吸附質(zhì)（溶質(zhì)）的溶解度，以及影響膠體物質(zhì)吸附質(zhì)（溶質(zhì)）的帶電情況。
由于活性炭能吸附水中氫、氧離子，因此影響對其他離子的吸附。 活性炭從水中吸附有機(jī)污染物質(zhì)的效果，一般隨溶液pH值的增加而降低，pH值高于9.0時，不易吸附，pH值越低時效果越好。在實(shí)際應(yīng)用中，通過試驗確定適合pH值范圍。
四、溶液溫度的影響
因為液相吸附時吸附熱較小，所以溶液溫度的影響較小。
吸附是放熱反應(yīng)。吸附熱，即活性炭吸附單位重量的吸附質(zhì)（溶質(zhì)）放出的總熱量，以KJ/mol為單位。吸附熱越大，溫度對吸附的影響越大。 另一方面，溫度對物質(zhì)的溶解度有影響，因此對吸附也有影響。 用活性炭處理水時，溫度對吸附的影響不顯著。 五、多組分吸附質(zhì)共存的影響
應(yīng)用吸附法處理水時，通常水中不是單一的污染物質(zhì)，而是多組分污染物的混合物。在吸附時，它們之間可以共吸附，互相促進(jìn)或互相干擾。一般情況下，多組分吸附時分別的吸附容量比單組分吸附時低。
六、吸附操作條件
因為活性炭液相吸附時，外擴(kuò)散（液膜擴(kuò)散）速度對吸附有影響，所以吸附裝置的型式、接觸時間（通水速度）等對吸附效果都有影響。
七、活性炭重復(fù)利用問題
活性炭一般分為顆粒活性炭和粉末活性炭兩類。粉末炭吸附能力強(qiáng)，制作容易，但再生比較困難。顆?；钚栽偕貜?fù)利用容易，但是吸附能力弱很多。 在MBFB反應(yīng)系統(tǒng)中粉末活性炭可以達(dá)到再生，粉末活性碳(PAC)由于吸附大量微生物，成為生物活性碳（BAC）,使PAC不僅存在著對小分子有機(jī)污染物的吸附和富集作用，還存在著PAC對微生物的吸附和保護(hù)作用、PAC對溶解氧的吸附作用、在局部高污染物濃度和高溶解氧條件下微生物對小分子有機(jī)物的分解作用以及PAC的生物再生作用。PAC、微生物、溶解氧、污染物等要素在高強(qiáng)度流化、混合、傳質(zhì)、剪切作用下，實(shí)現(xiàn)對微污染小分子有機(jī)物的分解。
1）PAC對小分子有機(jī)物的吸附和富集作用PAC能富集污染物形成局部高濃度區(qū)，有利于微生物生長和對微污染小分子有機(jī)物的分解作用；
2）PAC對微生物的吸附和保護(hù)作用；
3）PAC對溶解氧吸附作用，隨著活性炭顆粒直徑變小，比表面積增加，PAC對溶解氧的吸附作用越來越強(qiáng)；
4）微生物對小分子有機(jī)物的分解作用，MBFB工藝通過PAC對微生物、污染物和溶解氧的吸附和富集作用；通過PAC對微生物的保護(hù)作用，使微生物能有效利用微量的有機(jī)污染物為底物，以溶解氧為電子受體，分解微污染水體中有機(jī)物，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)深度凈化；
5）PAC的生物再生作用，活性炭表面生物膜對吸附的有機(jī)物具有氧化分解作用，可通過生物降解恢復(fù)活性炭吸附能力，實(shí)現(xiàn)PAC的生物再生，在MBFB系統(tǒng)中，高強(qiáng)度的三相傳質(zhì)、混合、紊流、剪切和活性炭顆粒之間的摩擦作用，使活性炭表面老化生物膜不斷脫落，使MBFB保持的吸附和生物降解功能。 綜上所述，影響吸附的因素很多，應(yīng)綜合分析，根據(jù)具體情況，選擇適合吸附條件，達(dá)到好的吸附效果。
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