影響活性炭水處理吸附過(guò)程的多種因素
中國污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間：2010-5-19 11:35:52
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由于活性炭水處理所涉及的吸附過(guò)程和作用原理較為復雜，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(guò)程原理以及選擇的運轉參數與操作條件等有關(guān)。
一、活性炭的性質(zhì)
由于吸附現象發(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，比表面積越大，吸附性能越好。
因為吸附過(guò)程可看成三個(gè)階段，內擴散對吸附速度影響較大，所以活性炭的微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有三項要求：吸附容量大、吸附速度快、機械強度好�；钚蕴康奈饺萘扛狡渌饨鐥l件外，主要與活性炭比表面積有關(guān)，比表面積大，微孔數量多，可吸附在細孔壁上的吸附質(zhì)就多。吸附速度主要與粒度及細孔分布有關(guān)，水處理用的活性炭，要求過(guò)渡孔（半徑20~1000A）較為發(fā)達，有利于吸附質(zhì)向微細孔中擴散�；钚蕴康牧６仍叫∥剿俣仍娇�，但水頭損失要增大，一般在8~30目范圍較宜，活性炭的機械耐磨強度，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(cháng)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酸的次序是按甲酸--乙酸--丙酸--丁酸而增加。
（二）分子構造
吸附質(zhì)分子的大小和化學(xué)結構對吸附也有較大的影響。因為吸附速度受內擴散速度的影響，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，最利于吸附。在同系物中，分子大的較分子小的易吸附。不飽和鍵的有機物較飽和的易吸附。芳香族的有機物較脂肪族的有機物易于吸附。
（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(shí)，隨著(zhù)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pH值達到某個(gè)范圍時(shí)，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(huì )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(shí)，不易吸附，pH值越低時(shí)效果越好。在實(shí)際應用中，通過(guò)試驗確定最佳pH值范圍。
四、溶液溫度的影響
因為液相吸附時(shí)吸附熱較小，所以溶液溫度的影響較小。
吸附是放熱反應。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(shí)，溫度對吸附的影響不顯著(zhù)。
五、多組分吸附質(zhì)共存的影響
應用吸附法處理水時(shí)，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(shí)，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(shí)分別的吸附容量比單組分吸附時(shí)低。
六、吸附操作條件
因為活性炭液相吸附時(shí)，外擴散（液膜擴散）速度對吸附有影響，所以吸附裝置的型式、接觸時(shí)間（通水速度）等對吸附效果都有影響。
綜上所述，影響吸附的因素很多，應綜合分析，根據具體情況，選擇最佳吸附條件，達到最好的吸附效果。來(lái)源：谷騰水網(wǎng)
