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论活性炭吸附技术

文章出处:未知 人气:发表时间:2019-01-10 17:58
活性炭作为一种比较特殊的碳质材料,以其发达的孔隙结构、巨大的比表面积、良好的稳定性质、很强的吸附能力以及优异的再生能力,被广泛应用于环保等各个领域,文章将着重介绍活性炭吸附技术在水处理中的应用。
1.活性炭的物理化学特性
1.1 活性炭(AC)
活性炭是常用的一种非极性吸附剂,性能稳定,抗腐蚀,故应用广泛。它是一种具有吸附性能的炭基物质的总称。把含碳的有机物质加热炭化,去除全部挥发物,在经药品(如ZnCl2等)或水蒸汽活化,制成多孔性炭素结构吸附剂。活性炭有粉状和粒状两种,工业上多采用粒状活性炭。
由于原料和制法的不同,其孔径分布不同,一般分为:碳分子筛,孔径在10×10-10m以下;活性焦炭,孔径20×10-10以下;活性炭,孔径在50×10-10m以下。
1.2 活性炭纤维(ACF)
活性炭纤维是一种新型吸附功能材料,它以木质素、纤维素、酚醛纤维、聚丙烯纤维、沥青纤维等为原料,经炭化和活化制的。与活性炭相比较独的微孔结构,更高的外表面和比表面积以及多种官能团,平均细孔直径也更小,通过物理吸附以及物理化学吸附等方式在废水、废气处理、水净化领域获得了广泛应用。
纤维状活性炭微孔体积占总孔体积90%左右,其微孔孔径大部分在1nm左右,没有过度孔和大孔。比表面积一般为600~1200m2/g,甚至可达3000m2/g。活性炭纤维脱附再生速率快,时间短,且其性能不变,这一点优于活性炭。与活性炭一样,活性炭纤维吸附时无选择性,主要用于吸附有机污染物,一般用于炼油厂综合废水处理。
2.活性炭的吸附作用与吸附形式
2.1 活性炭处理
指利用活性炭作为吸附剂和催化剂载体的有关过程。主要应用于生活饮用水深度净化,城市污水处理,工业废水的处理。
2.2 吸附作用与吸附形式
将溶质聚集在固体表面的作用称为吸附作用。活性炭表面具有吸附作用。吸附可以看成是一种表面现象,所以吸附与活性炭的表面特性有密切关系。活性炭有巨大的内部表面和孔隙分布。它的外表面积和表面氧化状态的作用是较小的,外表面是提供与内孔穴相通的许多通道。表面氧化物的主要作用是使疏水性的炭骨架具有亲水性,使活性炭对许多极性和非极性化合物具有亲和力。活性炭具有表面能,其吸附作用是构成孔洞壁表面的碳原子受力不平衡所致,从而引起表面吸附作用。

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