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活性炭在水处理中的作用

    

    活性炭过滤器是一种较常用的水处理设备,作为水处理脱盐系统前处理能够吸附前级过滤中无法去除的余氯,可有效保证后级设备使用寿命,提高出水水质,防止污染,特别是防止后级反渗透膜,离子交换树脂等的游离态余氯中毒污染。同时还吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质,对水中异味、胶体及色素、重金属离子等有较明显的吸附去除作用,还具有降低COD的作用。可以进一步降低RO进水的SDI值,保证 SDI<5,TOC<2.Oppm。活性炭过滤器是一种罐体的过滤器械,外壳一般为不锈钢或者玻璃钢,内部填充活性炭,用来过滤水中的游离物、微生物、部分重金属离子,并能有效降低水的色度。

    众所周知,活性炭应用于水处理已有很长的历史,在水的除氯、除嗅及污染物的吸附等方面发挥着重要的作用。近年来随着过滤器、过滤系统等过滤设备制造行业的迅猛发展,由于活性炭具有强大的吸附作用,其被用作过滤滤料而广泛应用于水过滤与气体过滤等领域。以下主要介绍下活性炭过滤器的吸附原理。

    活性炭属无定型炭,由许多呈石墨型的层状结构的微晶不规则地集合而成,具有结晶缺陷,且具有巨大比表面、多孔结构。按其原料分类可分为煤质活性炭、木质炭、果壳炭和骨质炭;按其形态可分为柱状炭、破碎炭、粉末炭,纤维活性炭。活性炭的主要原料为煤、木材、果壳等富含碳元素的有机材料,通过活化而形成具有吸附能力的复杂的孔隙结构。孔隙中半径大于20000nm的为大孔,介于150-20000nm的为中孔,小于150nm的为微孔。活性炭的吸附作用主要发生在这些空隙和表面上,活性炭孔壁上大量的分子可以产生强大的引力将水和空气中的杂质吸引到孔隙中。

    活性炭的吸附可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附主要发生在活性炭丰富的微孔中,用于去除水和空气中杂质,这些杂质的分子直径必须小于活性炭的孔径。不同的原材料和加工工艺造成活性炭不同的微孔结构、比表面积和孔径,适用于不同的需求。活性炭不仅含有碳元素,而且在其表面含有官能团,与被吸附的物质发生化学反应,从而与被吸附物质常发生在活性炭的表面。介质中的杂质通过物理吸附和化学吸附不断进入活性炭的多孔结构中,使活性炭吸附饱和、吸附效果下降。吸附饱和后的活性炭需要进行活化再生,恢复其吸附能力,重复使用。评价活性炭的吸附性能指标主要有亚甲蓝值、碘值和焦糖吸附值等,吸附容量越大,吸附效果越好。

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