水處理活性炭一般為柱狀顆粒,比表面積大,微孔發(fā)達(dá),機(jī)械強(qiáng)度高,吸附速度快,凈化度高,不易脫粉,使用壽命長(zhǎng)。
制法
活性炭是用木材、煤、果殼等含碳物質(zhì)在高溫缺氧條件下活化制成,它具有巨大的比表面積(500-1700m2/g)。水處理過(guò)程中使用的活性炭有粉末炭和粒狀炭?jī)深?。粉末炭采用混懸接觸吸附方式,而粒狀炭則采用過(guò)濾吸附方式?;钚蕴课椒◤V泛用于給水處理及廢水二級(jí)處理出水的深度處理。其主要優(yōu)點(diǎn)是處理程度高,效果穩(wěn)定。
性能
活性炭用木屑、果殼、褐煤等含碳物質(zhì)為原料,經(jīng)碳化和活化制成。有粉狀(粒徑為10~50微米)和顆粒狀(粒徑為0.4~2.4毫米)兩種。通性是多孔,比表面積大??偙砻娣e達(dá)每克500~1000㎡。主要性能參數(shù)是吸附容量和吸附速率。吸附容量是單位重量活性炭達(dá)到吸附飽和時(shí)能吸附的溶質(zhì)量,和原料、制造過(guò)程及再生方法有關(guān)。吸附容量越大,所用活性炭量越省。吸附速率是指單位重量活性炭在單位時(shí)間內(nèi)能吸附的溶質(zhì)量。因吸附有選擇性,性能參數(shù)應(yīng)由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。顆?;钚蕴恳幸欢ǖ臋C(jī)械強(qiáng)度和粒徑規(guī)格。
活性炭在同溫同壓下,不同吸附劑對(duì)一定分子的吸附能力有所不同。
活性炭不斷吸附水中溶質(zhì),直到吸附平衡即溶質(zhì)濃度不再改變時(shí)為止。一定溫度下,達(dá)到吸附平衡時(shí),單位重量活性炭所吸附的溶質(zhì)重量和水中溶質(zhì)濃度的關(guān)系曲線,稱為吸附等溫線。曲線常用弗羅因德利希公式表示:X/M=kC1/n,式中X為活性炭吸附的溶質(zhì)量;M為所加活性炭重量;C為達(dá)到吸附平衡時(shí),水中溶質(zhì)濃度;k和n為試驗(yàn)得出的常數(shù)。
水處理
活性炭最早用于去除生活用水的臭味。沼澤水常帶土味,湖泊和水庫(kù)水常帶藻類形成的臭味,用活性炭處理為有效,并且只需在出現(xiàn)臭味時(shí)使用。大多用粉狀活性炭,直接投入混凝沉淀池或曝氣池內(nèi),隨污泥排除,不再回收利用。
活性炭能去除水中產(chǎn)生臭味的物質(zhì)和有機(jī)物,如酚、苯、氯、農(nóng)藥、洗滌劑、三鹵甲烷等。此外,對(duì)銀、鎘、鉻酸根、氰、銻、砷、鉍、錫、汞、鉛、鎳等離子也有吸附能力。在給水處理廠中,活性炭吸附法又起完善水質(zhì)的作用。
采用的設(shè)備是以粒狀活性炭為濾料的濾池,其構(gòu)造及工作情況和普通快濾池相似,運(yùn)行過(guò)程中須定期反復(fù)沖洗,以除去炭層中的懸游物,防止水頭損失過(guò)大(見(jiàn)過(guò)濾)。
活性炭濾床也可采用流化床或移動(dòng)床。與快濾池不同水流均從下而上。流化床的流速使炭層膨脹,不易阻塞。移動(dòng)床內(nèi)失效的炭從池底連續(xù)排出,新炭從池頂連續(xù)補(bǔ)充。