活性炭過濾,以活性炭為濾料進行水處理的過程?;钚蕴渴且环N經(jīng)過氣化(碳化、活化)造成發(fā)達孔隙的,以炭作骨架結構的黑色固體物質(zhì)。它的發(fā)達孔隙使其具有很大的比表面積,每克材料的表面積為500~1700㎡,從而具有良好的吸附特性?;钚蕴康恼姹戎貫?.9~2.1。
活性炭是一種用途廣的工業(yè)吸附劑,它是利用木炭、各種果殼和煤等作為原料,通過物理和化學方法對原料進行破碎、過篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加工制造而成?;钚蕴孔?900年問世以來,其應用歷程當中經(jīng)歷了兩件大事,一是在20世紀20年代次世界大戰(zhàn)中被用于制造;二是在20世紀40年代數(shù)以百計的自來水廠用活性炭脫臭?;钚蕴康奈叫栽从谄涮氐姆肿訕嬙欤钚蕴康膬?nèi)部有很多孔隙,每克活性炭的內(nèi)部孔隙如果鋪展開來可達到500~1700平方米,正是這種特的內(nèi)部構造,使得活性炭具有的吸附能力,活性炭的應用非常廣泛,活性炭經(jīng)過高溫活化及特殊造孔徑調(diào)節(jié)技術處理,使其具備了廣大的比表面積及豐富的與室內(nèi)有害氣體分子大小相匹配的孔隙結構,于吸附、苯系物、氨、氡、TVOC、等數(shù)十種有害物質(zhì)等、所有對人體有害的氣體及空氣中的浮游。具有吸味、去毒、除臭、去濕、防霉、、凈化等綜合功能,在吸附有害氣體的同時,殺滅霉菌、大腸、金葡萄球菌、膿菌等致病菌,抑制流行原的傳播,室內(nèi)環(huán)境污染。
活性炭過濾器的工作是通過炭床來完成的。組成炭床的活性炭顆粒有非常多的微孔和的比表面積,具有很強的物理吸附能力。水通過炭床,水中有機污染物被活性炭有效地吸附。此外活性炭表面非結晶部分上有一些含氧管能團,使通過炭床的水中之有機污染物被活性炭有效地吸附?;钚蕴窟^濾器是一種較常用的水處理設備,作為水處理脫鹽系統(tǒng)前處理可有效后級設備使用壽命,提高出水水質(zhì),防止污染,特別是防止后級反滲透膜,離子交換樹脂等的游離態(tài)余氧中毒污染。
炭化使碳以外的物質(zhì)揮發(fā),氧化活化可進一步去掉殘留的揮發(fā)物質(zhì),產(chǎn)生新的和擴大原有的孔隙,改善微孔結構,增加活性。低溫(400℃)活化的炭稱L-炭,高溫(900℃)活化的炭稱H-炭。H-炭在惰性氣氛中冷卻,否則會轉變?yōu)長-炭?;钚蕴康奈叫阅芘c氧化活化時氣體的化學性質(zhì)及其濃度、活化溫度、活化程度、活性炭中無機物組成及其含量等因素有關,主要取決于活化氣體性質(zhì)及活化溫度。
活性炭中的微孔比表面積占活性炭比表面積的95%以上,在很大程度上決定了活性炭的吸附容量。中孔比表面積占活性炭比表面積的5%左右,是不能進入微孔的較大分子的吸附位,在較高的相對壓力下產(chǎn)生毛細管凝聚。大孔比表面積一般不超過0.5m2/g,僅僅是吸附質(zhì)分子到達微孔和中孔的通道,對吸附過程影響不大。
磷酸等酸性活化劑制備的活性炭表面以酸性基團為主 ,對堿性物質(zhì)吸附較好;KOH、K2CO3等堿性活化劑制備的活性炭表面以堿性基團為主,適合于吸附酸性物質(zhì);而采用CO2、H2O等物理活化方法制備的活性炭表面官能團總體呈中性。
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