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活性炭的应用,原理及特性

文章作者:水处理滢源 发表时间: 浏览次数:
 
活性炭应用:
    
     活性炭被广泛应用于生活及食品工业、化工、电力等工业用水的净化、脱氯、除油和去臭等。一般在除盐水处理过程中,于阳离子交换器的前面(少数的也有设在后面的)设备活性炭过滤器》由于活性炭的比表面积很大,其表面又布满了平均直径为20~30埃的微孔,因此,活性炭具有很高的吸附能力。此外,活性炭的表面有大量的羟基和羧基等官能团,可以对各种性质的有机物质进行化学吸附以及静电引力作用,因此,活性炭还能去除水中对于阴离子交换剂有害的腐殖酸、富维酸、木质素磺酸等有机物质,还可以去除像游离余氯一类对阳离子交换剂有害的物质,从而提高了除盐水处理能力。通常,能够去除63%~86%胶体物质,50%左右的铁,以及47%~60%的有机物质
 
活性炭原理:
   
   活性炭对水中杂质物的去除作用,用基于活性炭的活性表面和不饱和化学键。
由于活性炭的表面积很大(500~1500m2/g)。加之表面又布满了平均直径为2~3nm的微孔,所以活性炭具有很高的吸附能力。
同时,由于活性炭表面上的碳原子在能量上是不等值的,这些原子含有不饱和键,因此具有与外来分子或基因发生化学作用的趋势,对某些有机物有较强的吸附力。
研究证明,活性炭对氯的吸附,不完全是其表面对氯的物理吸附作用,而是由于活性炭表面起了催化作用,促使游离氯的水解,和产生新生态氧的过程加速
 
活性炭特性:
     
    活性炭有很多不同形状和不同大小的细孔,孔壁的总面积即为表面积,每克活性炭的表面积高达700~1600m2,由于这样大的表面积,使活性炭具有较强的吸附能力。
活性炭的吸附特性不仅受细孔构造的影响,而且受表面化学性质的影响。
活性炭除碳元素外,还含有两种物质,一是以化学键结合的元素,如氧和氢;另一种是灰分,其灰分随活性炭种类不同而异,椰壳炭灰分小于3%,而煤质活性炭灰分高达20%~30%左右,活性炭中含硫是比较低的,质量好的活性炭中不应检出硫化物。
氢和氧的存在对活性炭的性质有很大的影响,因为这些元素与碳以化学键结合,而使活性炭的表面上有了各种有机官能团形式的氧化物及碳氢化物,这些氧化物和碳氢化物使活性炭与吸附质分子发生化学作用,显示出活性炭在吸附过程中的选择吸附特性

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