水處理活性炭的主要影響因素

一、活性炭的性質(zhì)

    由于吸附現(xiàn)象發(fā)生在吸附劑表面上，所以吸附劑的比表面積是影響吸附的重要因素之一，比表面積越大，吸附性能越好。

    因?yàn)槲竭^程可看成三個(gè)階段，內(nèi)擴(kuò)散對吸附速度影響較大，所以活性炭的微孔分布是影響吸附的另一重要因素。

    此外活性炭的表面化學(xué)性質(zhì)、極性及所帶電荷，也影響吸附的效果。

    用于水處理的活性炭應(yīng)有三項(xiàng)要求：吸附容量大、吸附速度快、機(jī)械強(qiáng)度好。活性炭的吸附容量附其他外界條件外，主要與活性炭比表面積有關(guān)，比表面積大，微孔數(shù)量多，可吸附在細(xì)孔壁上的吸附質(zhì)就多。吸附速度主要與粒度及細(xì)孔分布有關(guān)，水處理用的活性炭，要求過渡孔（半徑20~1000A）較為發(fā)達(dá)，有利于吸附質(zhì)向微細(xì)孔中擴(kuò)散。活性炭的粒度越小吸附速度越快，但水頭損失要增大，一般在8~30目范圍較宜，活性炭的機(jī)械耐磨強(qiáng)度，直接影響活性炭的使用壽命。

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二、吸附質(zhì)（溶質(zhì)或污染物）的性質(zhì)

    同一種活性炭對于不同污染物的吸附能力有很大差別。

    ①溶解度

    對同一族物質(zhì)的溶解度隨鏈的加長而降低，而吸附容量隨同系物的系列上升或分子量的增大而增加。溶解度越小，越易吸附。

如活性炭從水中吸附有機(jī)酸的次序是按甲酸--乙酸--丙酸--丁酸而增加。

    ②分子構(gòu)造

    吸附質(zhì)分子的大小和化學(xué)結(jié)構(gòu)對吸附也有較大的影響。因?yàn)槲剿俣仁軆?nèi)擴(kuò)散速度的影響，吸附質(zhì)（溶質(zhì)）分子的大小與活性炭孔徑大小成一定比例，*利于吸附。在同系物中，分子大的較分子小的易吸附。不飽和鍵的有機(jī)物較飽和的易吸附。芳香族的有機(jī)物較脂肪族的有機(jī)物易于吸附。

   ③極性

    活性炭基本可以看成是一種非極性的吸附劑，對水中非極性物質(zhì)的吸附能力大于極性物質(zhì)。

   ④吸附制裁（溶質(zhì)）

    吸附質(zhì)的濃度在一定范圍時(shí)，隨著濃度增高，吸附容量增大。因此吸附質(zhì)（溶質(zhì)）的濃度變化，活性炭對該種吸附質(zhì)（溶質(zhì)）的吸附容量也變化。

三、溶液pH的影響

    溶液pH值對吸附的影響，要與活性炭和吸附質(zhì)（溶質(zhì)）的影響綜合考慮。溶液pH值控制了酸性或堿性化合物的離解度，當(dāng)pH值達(dá)到某個(gè)范圍時(shí)，這些化合物就要離解，影響對這些化合物的吸附。溶液的pH值還會影響吸附質(zhì)（溶質(zhì)）的溶解度，以及影響膠體物質(zhì)吸附質(zhì)（溶質(zhì)）的帶電情況。由于活性炭能吸附水中氫、氧離子，因此影響對其他離子的吸附。

    活性炭從水中吸附有機(jī)污染物質(zhì)的效果，一般隨溶液pH值的增加而降低，pH值高于9.0時(shí)，不易吸附，pH值越低時(shí)效果越好。在實(shí)際應(yīng)用中，通過試驗(yàn)確定*佳pH值范圍。

四、溶液溫度的影響

    因?yàn)橐合辔綍r(shí)吸附熱較小，所以溶液溫度的影響較小。吸附是放熱反應(yīng)。吸附熱，即活性炭吸附單位重量的吸附質(zhì)（溶質(zhì)）放出的總熱量，以KJ/mol為單位。吸附熱越大，溫度對吸附的影響越大。另一方面，溫度對物質(zhì)的溶解度有影響，因此對吸附也有影響。用活性炭處理水時(shí)，溫度對吸附的影響不顯著。

五、多組分吸附質(zhì)共存的影響

    應(yīng)用吸附法處理水時(shí)，通常水中不是單一的污染物質(zhì)，而是多組分污染物的混合物。在吸附時(shí)，它們之間可以共吸附，互相促進(jìn)或互相干擾。一般情況下，多組分吸附時(shí)分別的吸附容量比單組分吸附時(shí)低。

六、吸附操作條件

    因?yàn)榛钚蕴恳合辔綍r(shí)，外擴(kuò)散（液膜擴(kuò)散）速度對吸附有影響，所以吸附裝置的型式、接觸時(shí)間（通水速度）等對吸附效果都有影響。

    綜上所述，影響吸附的因素很多，應(yīng)綜合分析，根據(jù)具體情況，選擇*佳吸附條件，達(dá)到*好的吸附效果。

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