粉末活性炭的细孔结构和巨大的比表面积,对水中溶解性有机物有较强的去除效果,所以活性炭吸附技术是城市污水和工业废水浓度处理必不可少的重要手段
活性炭是一种经特殊处理的炭,具有无数细小孔隙,表面积巨大,每克活性炭的表面积为500-1500m2。活性炭有很强的物理吸附和化学吸附功能,而且具有解毒作用。解毒作用主是利用了其巨大的面积,将毒物吸附在活性炭的微孔中,从而阻止毒物的吸附。同时,活性炭能与多种化学物质结合,从而阻止这些物质的吸收。在生产中应用的活性炭种类有很多,一般制成粉未状或颗粒状。
粉未状的活性炭吸附能力强,制备容易,价格较低,但再生困难,一般不能重复作用。颗粒状的活性炭价格较贵,但可再生后重复使用,并且使用时的劳动条件较好,操作管理方便。活性炭吸附是指利用活性炭的固体表面对水中的一种或多种物质吸附作用,以达到净化水质的目的。吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标。吸附能力的大小是用吸附量来衡量的,而吸附速度是指重量吸附剂在单位时间内所吸附的物质量。在水处理中,吸附速度决定了污水需要和吸附剂接触时间。活性炭的吸附能力与活性炭的孔隙大小和结构有关。 一般来说颗粒越小,孔隙扩散速度越快,活性灰的吸附能力就越强。污水的ph值和温度对活性灰的吸附也有影响。活性炭一般在酸性条件下有较高的吸附量。吸附反应通常是放热反应,因此温度低对吸附反应有利。当然,活性炭的吸附能力与污水浓度有关。在一定的温度下,活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高。
活性炭采用木质或椰壳为原料,深度活化比表面积较大,因此活性炭内部孔丰富,密度轻,就像海绵内部有很多孔有良好的吸附性,一吨木质活性炭为2.7-3.5m3,煤质活性炭一吨不到2m3,说明他内部孔不丰富密度大。如果按立方算的话煤质活性炭并不便宜,还有活性炭吸附量和使用寿命上差距很大,所以活性炭价格不一定就能决定成本,不能光看吨价,还需算算活性炭体积才知道性价比。10m3活性炭=3吨木质活性炭=4.5吨椰壳炭=5.5吨煤质活性炭.
原理
粉末活性炭是一种很细小的炭粒 有很大的表面积,具有丰富的微孔,具有很强的吸附能力,由于炭粒的表面积很大,所以能与气体(杂质)充分接触。当这些气体(杂质)被微孔吸附,起净化作用。
日常生活中
1、冰箱空调在除味防菌抑菌方面采用了活性炭过滤网。有高科技含量的活性炭过滤网,还能捕捉和抑制空气中的病毒,使室内空气始终保持清新纯净。
2、我们直接饮用的净水,就是水厂采用了臭氧消毒加活性炭过滤的深度处理工艺,使水质达到 的直接饮用净水标准。
3、03年为防非典传播,也出现活性炭防护口罩,厚厚的纸质过滤网内夹着一层活性炭,可以连续使用10个小时保持干燥。
4、游泳池更换池水时,也使用活性炭过滤杂质。
5、美容方面,近年国际上非常流行的活性炭洁面配方,据说能像磁石般吸走躲入毛孔内的污垢。
现代水处理中,超滤膜(uf)和反渗透膜(ro)已成为深度处理的主要工艺.但当原水中有机物、无机物、微生物和胶体物质含量过高时,会造成膜表面和膜孔的累积.将造成膜表面的堵塞.影响膜的运行寿命。利用活性炭作为uf的前处理可去除污水中大部分有机物.降低cod,从而缓解uf膜和ro膜阻塞和膜的污染问题,可延长膜的使用时间。活性炭对相对分子质量在500~3000的有机物去除率一般为70%~86.7%.而对相对分子质量>3000的有机物则达不到有效去除的效果.但uf对于大分子的有机物有良好的去除率。因此活性炭与uf组合去除有机物效果好 .
1、江苏粉状活性焦
2、根据原水水质及处理工艺,选择炭种及投加点,投加过程中采用合理的工艺,对提高有机物去除率具有意义重大。
3、活性炭吸附技术具有设备投资省、价格便宜、吸附速度快、对短期及突发性水质污染适应性强等。
4、粉状活性炭与超滤膜配合处理有机污染污水?可优势互补,对去除污水中有机物的效果更佳。
【粉末活性炭的特点】
活性炭的主要成分是碳,含碳量约90%,通常是用各种植物碎料(木屑、椰壳及蔗渣等)或适当的煤或木炭为原料,经过特殊的加工处理制成。活性炭的内部有很多极微细的孔隙。孔隙的直径很小,故总表面积很大,有很强的吸附能力。因原料和制造方法的不同,活性炭的品种相当多,分别适用于不同的用途。粉状活性炭的微孔可以吸附低分子量的气体和溶液中的小分子,但分子量较高的分子不能进入微孔内;中孔提供进入微孔的通道,本身又能吸附分子量较高的物质;大孔则兼有提供通道和吸附的作用。如果用活性炭吸附小分子物质,例如某些气体(毒气)和低分子量的有机物,可以使用微孔较多的产品;但如果要吸附较大的分子,则要选用有较多中孔的产品。活性炭的孔隙的状况,决定于所用的生产原料及其成分、制造方法和条件等。
【原料制备】将花生壳洗净,晾干,粉碎,过40目筛备用。购买聚乙烯珠状物料备用。
【产品名称】粉末活性炭。
【生产设备、仪器及药品】混合机、塑料模具、炭化炉、搅拌机、活化炉、木桶、试纸、120目筛、炒锅、氢氧化钠、甲醛、氯化锌、盐酸、氯化铵、苯乙烯、己烷、硬脂酸钙、滑石粉。
【工艺流程】备用料→炭化→冷却→活化→洗涤→翻炒→烘干→粉碎过筛→得活性炭成品。
【操作步骤】将备用料加入3倍量的44%氯化锌液(用盐酸调ph=1),充分搅拌浸渍,静置吸收5小时,再充分搅拌复静置吸收5小时,至氯化锌液全被吸收干,移入敞口平底炭化炉中密闭炭化,于400℃炭化3小时,隔30分钟左右彻底搅拌一次,搅拌前将炉温降至100℃以下,搅拌后再升温密闭炭化,直至变成黑焦,表明炭化完成,出料冷却,用2倍量的44%氯化锌液(ph=1)浸渍,充分搅拌,使氯化锌液全部被吸收,移入活化炉中,于650℃活化70分钟,出料冷却,移入木桶内,加入等量的40%氯化铵液,充分搅拌洗涤,静置澄清,虹吸出清液,依次用30%、12%和3%的氯化铵液搅拌洗涤,再用等量的30%盐酸搅拌洗涤,滤取炭粒,入锅,加入等体积的清水,煮沸洗涤几次,至洗涤无氯化铵为止,加热蒸发,搅拌翻炒,弃掉水分,烘干、粉碎,过120目筛,得活性炭,密封包装。
【注意事项】(1)盐酸和氢氧化钠为强酸强碱,甲醛为剧毒,操作时应穿戴防护衣、手套和口罩等,防止酸碱液灼伤。废弃酸碱溶液的处理与排放必须遵照 有关规定,防止对环境造成污染。(2)炭化和活化过程中操作应注意高温,安全生产。
【效益分析】制取活性炭1吨,需耗花生壳4吨左右。