活性炭吸附,就是利用活性炭的固體表面對(duì)水中一種或多種物質(zhì)的吸附作用,以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的?;钚蕴糠N類(lèi)繁多,性能各異,不同的活性炭對(duì)有機(jī)物的吸附去除率也不同,因此,在用于水源突發(fā)污染時(shí),選擇合適的PAC很重要,其選擇原則為:具有較好吸附性能、價(jià)格適中、來(lái)源方便,吸附容量大,活性炭去除污染物的效果好。
活性炭的分類(lèi)
給水處理中使用的活性炭一般可分為煤質(zhì)炭、木質(zhì)炭、椰殼炭三大類(lèi),大多采用煤、木材、果殼、果核等作原料。活性炭的制造分為碳化或活化兩部分。碳化的作用一是使原料分解放出水汽、一氧化碳和二氧化碳等氣體,二是使原料分解成碎片,并重新集合成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。這些碎片由微晶片組成?;罨^(guò)程燒掉碳化時(shí)吸附的碳?xì)浠衔?,擴(kuò)大孔隙,使活性炭變成一種良好的多孔結(jié)構(gòu),碳化及活化后的微晶片結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖:
各種活性炭產(chǎn)品的性能差別很大,其主要評(píng)價(jià)指標(biāo)為碘值、亞甲藍(lán)值、機(jī)械強(qiáng)度、比表面積、總孔容積、中孔容積、堆積容重等。
活性炭按照粒度大小可以分為粉末炭(PAC)和顆粒炭(GAc)。常用的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)是,粉末炭的粒度小于0.074ram(即200目),粒狀炭的粒度大于0.1ram(大于140目)。
從回收利用上看粒狀炭有利于再生,而粉末炭由于其粒度太小,回收和再利用比較困難。但從吸附速度及效果上來(lái)講,粉末炭吸附速度快,效果非常明顯。水中多孔的吸附劑對(duì)吸附質(zhì)的吸附過(guò)程分為三個(gè)階段,即顆粒外部擴(kuò)散階段、顆粒內(nèi)部擴(kuò)散階段、吸附反應(yīng)階段。而吸附顆粒的大小對(duì)內(nèi)部擴(kuò)散和外部擴(kuò)散都有重要影響,顆粒越小,吸附速度越快。直徑2.4mm的活性炭顆粒吸附分子量為5000左右的腐殖質(zhì),達(dá)到吸附平衡狀態(tài)要一年多的時(shí)間,而活性炭顆粒直徑為44um,達(dá)到平衡狀態(tài)僅需2d時(shí)間。因此,粉末炭與顆粒炭相比,與預(yù)處理水接觸更充分并迅速達(dá)到平衡狀態(tài),縮短接觸時(shí)間,在有機(jī)物突發(fā)污染中采用投加粉末活性炭的方式較多。