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浅谈粉末活性炭在废水处理中的应用
作者：刘长亮徐会香来源：《中国科技纵横》2012年第10期
粉末活性炭又名PAC在水处理领域的应用已有百余年的历史近几年已经发展成为为污染水源预处理饮用水深度处理及突发性水源污染应急处理等领域的主流技术。国外利用粉末活性炭去除水中有机物、除色、除嗅味物质己经取得成功的经验和较好的去除效果。如上世纪20年代美国芝加哥已成功利用粉末活性炭吸附工艺与慢砂过滤工艺相结合防预了饮用水的氯酚污染在东普鲁士早已利用粉末活性炭消除季节性的原水藻类异味等1。活性炭吸附技术在该领域的应用也越来越受到广大科技及工程技术人员的重视。
1、PAC的种类及吸附性能
PAC颗粒10～50微米密度036～074gm3是具有弱极性的多空吸附材料吸附能力强活学性能稳定。活性炭孔径差别大对相对分子质量500～3000的有机物去除效果较好。目前工程应用中的活性炭主要有木质碳、果壳炭和煤质炭研究表明木质碳和果壳炭的吸附性能明显好于煤质炭2。
粉末活性炭的净水效能研究粉末活性炭吸附水中溶质分子是一个复杂的过程是几种力共同作用的结果包括离子吸引力、范德华力、化学杂和力。根据吸附的双速率扩散理论认为吸附是一个由迅速扩散和缓慢扩散两阶段构成的双速过程迅速扩散在数小时内即完成发挥了60％－80％活性炭的吸附容量。迅速扩散是溶质分子在碳粒内沿径向均匀分布的阻力小的大孔隙中扩散的过程。这些大孔隙产生径向的扩散阻力。当分子从大孔进一步进入与大孔相通的微孔中扩散时由于受到狭窄孔径所产生的很大阻力从而极为缓慢。微孔也是在碳粒内均匀分布但不构成径向的扩散阻力。影响粉末活性炭吸附的因素涉及溶质分子极性、分子量大小、空间结构这一点取决于水源水质的特征。活性炭对不同的物质分子具有选择吸附性。
2、PAC应用技术
21投加工艺的选择
国外专家曾对粉末活性炭的应用情况进行分析研究认为粉末活性炭对人工合成化学物的吸附去除主要取决于该化合物的类型。在选择投加点时必须考虑混合程度和处理接触时间尽量减少水处理药剂对吸附的干扰。选取投加粉末活性炭工艺时主要考虑3
1投加点要有充足的搅拌条件使粉末活性炭能快速与处理水有良好的混合接触。
2尽量延长粉末活性炭与水体接触吸附时间充分利用粉末活性炭的吸附能力提高吸附率。
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3尽量选取粒径小的粉末活性炭使同等重量的活性炭吸附面积相对大选取中孔数目较发达的r