活性炭吸附箱

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活性炭吸附是利用活性炭的物理吸附、化學(xué)吸附、氧化、催化氧化和還原等性能去除水中污染物的水處理方法。

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。總表面積達(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)。

應(yīng)用

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，用活性炭處理最為有效，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(見過(guò)濾)?；钚蕴繛V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。

再生

粒狀活性炭吸附容量耗盡后再生，常用的方法是加熱法,廢炭烘干后在850°C左右的再生爐內(nèi)焙燒。顆?；钚蕴棵看卧偕s損耗5~10%,且吸附容量逐次減少。再生效率對(duì)活性炭濾池的運(yùn)行費(fèi)用(也就是對(duì)水處理成本)影響極大。

為了延長(zhǎng)活性炭的再生周期，正在開發(fā)生物活性炭法。以臭氧作為有機(jī)物改性劑，而活性炭不但起吸附作用，還作為微生物載體，濾床成為生物床。原水先加臭氧，使水中難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易降解有機(jī)物，然后流過(guò)活性炭濾池。由于活性炭的特性，生物床吸附水中有機(jī)物的能力特強(qiáng)，而微生物降解有機(jī)物的能力起了再生活性炭的作用。