活性炭在水處理中有何作用-榮尚熱能
活性炭被廣泛應(yīng)用于生活用水及食品工業(yè)、化工、電力等工業(yè)用水的凈化、脫氯、除油和去臭等。一般在除鹽水處理過程中,于陽(yáng)離子交換器的前面(少數(shù)的也有設(shè)在后面的)設(shè)置活性炭過濾器。由于活性炭的比表面積很大,其表面又布滿了平均直徑為20~30埃的微孔,因此,活性炭具有很高的吸附能力。此外,活性炭的表面有大量的羥基和羥基等官能團(tuán),可以對(duì)各種性質(zhì)的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)吸附以及靜電引力作用,因此,活性炭還能去除水中對(duì)于陰離子交換劑有害的腐殖酸、富維酸、木質(zhì)素磺酸等有機(jī)物質(zhì),還可以去除像游離余氯一類對(duì)陽(yáng)離子交換劑有害的物質(zhì),從而提高了除鹽水處理能力。通常,能夠去除63%~86%膠體物質(zhì),50%左右的鐵,以及47%~60%的有機(jī)物質(zhì)。
活性炭過濾原理是什么?
活性炭對(duì)水中雜質(zhì)物的去除作用,是基于活性炭的活性表面和不飽和化學(xué)鍵。
由于活性炭的表面積很大(500~1500?/g)。加之表面又布滿了平均直徑為2~3nm的微孔,所以活性炭具有很高的吸附能力。
同時(shí),由于活性炭表面上的碳原子在能量上是不等值的,這些原子含有不飽和鍵,因此具有與外來分子或基團(tuán)發(fā)生化學(xué)作用的趨勢(shì),對(duì)某些有機(jī)物有較強(qiáng)的吸附力。
研究證明,活性炭對(duì)氯的物理吸附,不完全是其表面對(duì)氯的物理吸附作用,而是由于活性炭表面超了催化作用,促使游離氯的水解,和產(chǎn)生新生態(tài)氧的過程加速。
活性炭過濾器有什么作用?運(yùn)行時(shí)要注意些什么?
活性炭過濾器有兩個(gè)作用:
(1)利用活性炭的活性表面除去水中的游離氯,以避免化學(xué)水處理系統(tǒng)中的離子交換樹脂,特別是陽(yáng)離子交換樹脂受到游離氯的氧化作用。
(2)除去水中的有機(jī)物、如腐殖酸等,以減輕有機(jī)物對(duì)強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂的污染。
據(jù)統(tǒng)計(jì),通過活性炭過濾器,可以除去水中60%~80%的膠體物質(zhì):50%左右的鐵和50%~60的有機(jī)物等。
活性炭過濾器在實(shí)際運(yùn)行中,主要考慮入床水渾濁度,反洗周期,反洗強(qiáng)度等關(guān)系。
(1)入床水渾濁度。入床水渾濁度高,會(huì)帶給活性炭濾層過多的雜質(zhì)、這些雜質(zhì)被截留在活性炭濾層中,并堵塞濾池間隙及活性炭表面,阻礙其吸附效果的發(fā)揮。長(zhǎng)期運(yùn)行下去,截留物就停留在活性炭濾層間,形成沖不掉的泥膜,造成活性炭老化失效。
所以進(jìn)入活性炭過濾器的水,最好把渾濁度控制在5mg/L以下,以保證其正常的運(yùn)行。
(2)反洗周期。反洗周期的長(zhǎng)短是關(guān)系到濾池效果好壞的主要因素。反洗周期過短,浪費(fèi)反洗水;反洗周期過長(zhǎng)則影響活性炭吸附效果:一般講,當(dāng)入床渾濁度在5mg/L以下時(shí),應(yīng)4~5天反洗一次。
(3)反洗強(qiáng)度。活性炭過濾器在反洗中,濾層膨脹率對(duì)濾層沖洗是否徹底,影響較大。濾層膨脹率過小,下層的活性炭懸浮不起來,其表面沖洗不干凈;當(dāng)膨脹率過大,容易跑“炭”。
在運(yùn)行中一般控制其膨脹率為40%~50%。
(4)反洗時(shí)間。一般當(dāng)濾層膨脹率為40%~50%,反洗強(qiáng)度為13~15L(?.s)時(shí),活性炭過濾器的反洗時(shí)間為8~10min.
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