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活性炭吸附法處理工業廢水的原理

活性炭吸附法處理工業廢水的原理

   活性炭是用木材、煤、果殼等含碳物質在高溫和缺氧條件下活化制成。它有非常多的微孔和巨大的比表面積，通常1克活性炭的表面積達500~1500 米,因而具有很強的物理吸附能力，能有效地吸附廢水中的有機污染物。且由于燃燒溫度低,能大量減少NOX的生成,因此也大大減少了二次污染。此外，在活化過程中活性炭表面的非結晶部位上形成一些含氧官能團，如羧基(-COOH)、羥基(-OH)、羰基。這些基團使活性炭具有化學吸附和催化氧化、還原的性能，能有效地去除廢水中一些金屬離子。

   活性炭具有很強的吸附作用，可以吸附工業廢水中的微小粒子，使其沉淀排除，達到廢水處理的目的。2)通過炭化過程產生的木炭原材料樹木所沒有的原子變化，材料成分得以活化，其碳素成分的增加及遠紅外線溫熱效果等功效，可對炭粉療法起相輔相成的效果。活性炭由于它的多孔隙結構，使得它表面形成了大量的微小孔洞，這些孔洞的直徑一般在很小的納米數量級，這就造成了活性炭的相對表面積十分巨大，對外界的細粒子產生巨大的吸附作用。

   除了將活性炭放入工業廢水中自主吸附以外，還可以用通熱風的方法在吸附過程中為活性炭提供源源不斷的氧氣，這樣活性炭的吸附能力在通風和升溫條件下就會逐漸加強，污水處理的效果也就越明顯。

?活性炭對廢氣吸附的特點

活性炭對廢氣吸附的特點

   （1）、對于芳香族化合物的吸附優于對非芳香族化合物的吸附。

   （2）、對帶有支鍵的烴類物理優于對直鏈烴類物質的吸附。

   （3）、對有機物中含有無機基團物質的吸附總是低于不含無機基團物質的吸附。

   （4）、對分子量大和沸點高的化合物的吸附總是高于分子量小和沸點低的化合物的吸附。

   （5）、吸附質濃度越高，吸附量也越高。

   （6）、吸附劑內表面積越大。吸附量越高。

?活性炭吸附技術

活性炭吸附技術

   活性炭是應用廣泛的吸附劑，其生產和使用可以追溯到19世紀。活性炭之所以被廣泛使用主要是因其具有大量的微孔和中孔，且表面積巨大。

   據了解，活性炭吸附技術是VOCs治理的主流技術之一，技術成熟、簡單易行、治理成本低、適應范圍廣，在所有的治理技術中占有非常大的市場份額，在涂裝、包裝印刷、石油化工、化學品制造、yao品化工和異味治理等領域都得到了廣泛的應用。

   但由于業內人員對活性炭的基本性能、活性炭吸附技術的適用范圍和使用條件等缺乏規律性認識，在活性炭選型、工藝設計和凈化裝備設計中存在較大隨意性，造成凈化設備效率低，存在安全隱患，活性炭再生更換困難等問題。(4)燒結重慶活性炭濾芯(CTO)，又稱炭棒濾芯、壓縮活性炭濾芯。市場上很多環保公司對活性炭吸附技術過于低估（簡單誤認為活性炭吸附技術無非就是簡單的吸附—脫附）。

   行業的種種不規范及工藝混亂，導致目前不少地方環保主管部門陷入了“聞炭色變”的誤區。滿足當前國內VOCs污染實際治理工程的實際需要，正確引導行業規范活性炭在揮發性有機物（VOCs）凈化中的應用，顯得至關重要。

   吸附法主要適用于低濃度氣態污染物的吸附分離與凈化，對于高濃度的有機氣體，一般情況下首先需要經過冷凝等工藝進行“降濃”處理，然后再進行吸附凈化。活性炭吸附法處理工業含有害離子的污水工業廢水多為化學反應的廢液，其中就包含了大量未反應完全的Hg、鉻等有毒物質，這類金屬若不經過處理就排放進河流，會對植物的生長以及動物體內蛋白質的代謝和呼吸道造成致命的危險。對于“油氣”等高濃度VOCs氣體的凈化，也可以采用吸附法（降低壓力解吸再生），但對活性炭有一些特殊的要求。

?活性炭的特征

活性炭的特征

   　活性炭從起外觀分為粉末炭和顆粒炭兩類。顆粒炭可以從多種含炭物料如各種纖維素、木材、椰殼、果殼、果核及各種煤制造產出。

   研究工作表明，活性炭的結構與石墨類似，是由微小的晶片所構成，晶片的厚度只有幾個碳原子厚，直徑為2~10微米，而且排列很不規則，具有很多具有分子一般大小的大量開口孔穴的側壁。因此活性炭是具有發達的細孔結構和巨大吸附表面機的活性物質，它是Au(CN)-良好的吸附劑。活性炭、磺化煤、沸石、焦炭等都是水處理常用的吸附劑，活性炭經過活化后碳晶格構成形狀和大小不一的興旺細孔，大大添加比表面積，提高吸附才能。活性炭的細孔結構很復雜，由直徑介于10~100的微孔和直徑大于1000的大孔及介于100~1000的過渡孔組成，細孔結構是影響活性炭吸附特性的主要因素。

   活性炭表面積是決定其吸附能力的重要指標，通常可用比表面積(米2/克)來表示，活性炭的表面積由顆粒的外表面和由細孔構成的內表面兩部分組成，比較起來，由細孔結構構成的內表面積具有極大的面積比例(大于90%)，因而對活性炭的吸附特性更具有決定性作用，研究測定，活性炭的比表面積很大，一般為500~1400米2/克，某些甚至高達2500米2/克。活性炭纖維吸附以物理吸附為主，但由于表面活性劑的存在，也有一定的化學吸附作用。

   在提金生產中，要求使用的活性炭必須具有較高的硬度和耐磨性，而吸附活性與耐磨性往往是相互矛盾的。生產實際中往往根據試驗與經驗來確定使用何種活性炭。