4、活性炭在水处理中的应用.ppt

4.2.2 物理吸附和化学吸附 4.2.3 吸附平衡和吸附等温线 3、吸附容量的测定 对于不同种类的活性炭，所得到的平衡浓度是不同的，因而吸附容量也不同；对于同一种活性炭来说，吸附容量是吸附平衡浓度和温度的函数。 4、吸附等温线用表观测定法对液相吸附测得的一系列吸附容量与平衡浓度的对应数据，点绘在坐标纸上，得到的曲线。 6、吸附等温线式 BET吸附式：代表吸附剂上有多层溶质分子被吸附的吸附模型。 Freundlish吸附式： 4.2.4 影响液相吸附的主要因素 2）活性炭的表面化学性质 糖蜜值：反映过渡段孔径的表面积。 4、溶液的pH值 4.2.5 液相吸附的速度控制 4.3.1 水处理用活性炭的选择及吸附特性 4.3.2 活性炭吸附工艺的选用 3、考虑到吸附容量及经济因素，颗粒活性炭适宜于处理水质受微量有机污染且污染比较稳定的水源； 4.3.3 粉末活性炭在饮用水处理中的应用 2、粉末活性炭设计要点与注意事项 1）粉末活性炭常用粒径为200-300目，越细处理效果越好，但不易调制投加与扩散； 2）粉末活性炭的投加点：为充分发挥粉末炭的吸附作用，须与水充分混合，并保证足够的接触时间和避免干扰降低吸附作用。其要点如下： 投加点的初步选择应采用模拟静态选炭试验； 由于氯和活性炭能相互作用，粉末炭的投加点必须尽可能远离氯和二氧化氯的加注点，通常在投加粉末炭时，不进行预氯化处理； 3）混凝剂能吸附在活性炭的表面，降低其吸附作用，因此不宜将混凝剂和粉末炭同时加到水中； 采用高分子絮凝剂时，一般条件下，原水与高分子絮凝剂充分混合后，经过20-30s流程长度的位置可作为粉末活性炭的投加点； 4.3.3 颗粒炭净化生活饮用水 2、活性炭床形式 水中反应物通过GAC外液膜层输送到炭粒表面； 反应物从炭粒表面传送到GAC空隙中； 反应物被吸附在GAC的内表面上（大、中、微孔）。 高浓度AOC，促使微生物在GAC空隙中生长，并被生物降解为CO2和H2O； 产生的CO2从活性炭的内表面脱吸； CO2从空隙中输送到GAC外表面； CO2通过炭粒外的液膜层进入水体。 臭氧活性炭净水原理 1）臭氧对水中的病毒和两虫等有很好的灭活效果； 2）臭氧可氧化部分溶解性有机物，提高有机物的可吸附性； 3）臭氧提高有机物的可生化性； 4）臭氧有充氧作用，使生物活性炭有充足的溶解氧用于生物氧化作用； 5）活性炭通过吸附去除有机物； 6）活性炭通过炭表面微生物的新陈代谢作用降解有机物； 7）活性炭破坏水中残余臭氧。 总之，臭氧活性炭处理饮用水是将臭氧的化学氧化作用、杀菌消毒的作用与活性炭的物理化学吸附、生物氧化降解作用紧密结合在一起，相互促进，取得了多重效应。 各部分去除对象 O3-BAC优点 缺 点 挂膜时间长； 进水水质的pH限制； 浊度对生物活性炭的影响； 冲击负荷对运行效果影响； 生物泄漏问题； 反硝化的碳源不足。 O3-BAC工艺流程 滤前投加：不存在吸附与混凝竞争问题，应该是粉末活性炭发挥作用的最佳位置。但应注意粉末活性炭进入滤池后，会堵塞滤料层使工作周期显著缩短，此外，活性炭还常有穿透滤层现象； 5）通常粉末炭加入水中后，前30min吸附能力为最大，因此，经常使用粉末炭的水厂，可考虑单独设置接触池，接触时间30min。 多点投加：粉末活性炭也可分布在两个不同的投加点投加，以减少粉末炭用量，具有经济性。 3、粉末炭的加注量1）粉末炭的加注量随要求去除有机物的种类、数量的不同而异，最佳加注量应通过试验决定；2）活性炭的吸附作用随水温变化有很多差异，要求测定不同温度时的最佳加注量，给出不同温度下的最佳吸附等温线进行比较；3）通常粉末炭的加注量为5-30mg/L，当遇有特殊情况，作为应急处理时，短期内可达100mg/L。 4、应用粉末炭时注意事项1）以干法或浓炭浆投加的加注量难以控制准确，使用期间要加强投加设备的计量、检修保养工作；2）对于必须设置预加氯的水厂，预加氯的加氯量将要适当增加；3）如原水异臭强烈，单独用粉末炭不能达到目的时，还应进行粒状活性炭或进行臭氧化处理。 1）用颗粒活性炭替换原有砂滤池中的部分砂滤料，以提高饮用水水质，减除水的嗅味； 1、颗粒活性炭的位置 2）用颗粒炭替换砂滤池中全部砂滤料，使其起吸附兼过滤作用； 3）用砂滤池后面设颗粒活性炭滤池，二次过滤，砂滤池主要截除矾花，活性炭滤池吸附有机物、酚和嗅味等，可比上两种使用方法显著延长活性炭的使用寿命。 水处理用的颗粒活性炭滤床可分为固定式、移动式和流动式，目前使用最为普遍的是固定床，即常称的活性炭滤池。 3、吸附柱的泄漏与耗竭过程 根据活性炭柱试验数据，按活性炭柱出水溶质浓度或出水与进水溶质浓度之比对过滤时间或过滤水量的关系作图，可得泄漏曲线。 图中表示了出水有机物