煤質活性炭凈水效果綜述
煤質顆粒活性炭強度高、孔隙發達、比表面積大，尤其微孔容積大而獨具優點。煤質活性炭對各種水中的有機質、游離氯以及空氣中有害氣體有極強的吸附能力，是城市飲用水深度凈化的優良吸附劑，并應用于脫除空氣中細菌及毒害氣體。煤質活性炭具有發達的孔隙結構、良好的化學穩定性和機械強度，是一種優良的廣譜碳質吸附材料。根據外表形態的不同，煤質活性炭主要可分為煤質顆粒活性炭和煤質粉狀活性炭，顆粒活性炭又分為煤質成型炭 [包括柱狀炭、壓塊炭 (或壓片炭)和球形炭和原煤破碎活性炭兩大類。根據用途不同，可分為凈化水用、凈化空氣用、脫色用、回收溶劑用、針劑用、防護用等多種用途活性炭。由于其耐酸、耐堿、耐熱，且顆粒活性炭在吸附飽和后，可方便地再生，所以，活性炭是現代社會工業生產和環境保護中必不可少的碳質吸附材料。
煤質顆粒活性炭吸附水中溶質分子是一個復雜的過程,是幾種力綜合作用的結果,包括離子吸引力、范德華力、化學雜和力。根據吸附的雙速率擴散理論認為,吸附是一個由迅速擴散和緩慢擴散兩階段構成的雙速過程,迅速擴散在數小時內即完成,發揮了60%~80%煤質顆粒活性炭的吸附容量。迅速擴散是溶質分子在碳粒內沿徑向均勻分布的阻力小的大孔隙中擴散的過程。這些大孔隙產生徑向的擴散阻力。當分子從大孔進一步進入與大孔相通的微孔中擴散時,由于受到狹窄孔徑所產生的很大阻力,從而極為緩慢。微孔也是在碳粒內均勻分布,但不構成徑向的擴散阻力。影響煤質顆粒活性炭吸附的因素涉及溶質分子極性、分子量大小、空間結構,這一點取決于水源水質的特征。煤質顆粒活性炭對不同的物質分子具有選擇吸附性。
優點
1)煤質顆粒活性炭應用的主要特點是設備投資省,價格廉,吸附速度快,對短期及突發性水質污染適應能力強。
2)投加煤質顆粒活性炭對去除色度有明顯效果。色度的去除有報道可達70%,色度低表明去除有機物的效率高,除鐵、錳的效果好。
3)投加煤質顆粒活性炭對去除嗅味有明顯效果。
4)投加煤質顆粒活性炭有助于去除陰離子洗滌劑。
5)投加煤質顆粒活性炭有助于對藻類的去除。投加了煤質顆粒活性炭阻隔了藻類的光吸收,同時在濁度較低的水源中有明顯的助凝作用,有助于在混凝沉淀中去除藻類。
6)投加煤質顆粒活性炭使化學耗氧量、五日生化需氧量大大降低,這些與水體有機污染程度正相關的表征指標的下降,表明了水體有毒有害物質的去除程度。
7)投加煤質顆粒活性炭對酚類的去除有良好的效果。
8)投加煤質顆粒活性炭粉使出水濁度大幅度降低,自來水水質大幅度提高。
9)投加煤質顆粒活性炭對水體致突變性的影響,能夠有效地去除有機物污染物。是常規工藝改善飲用水水質的簡捷途徑。
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