第六章节水中污染物吸附去除机理.pdf

第六章 水中污染物的吸附去除机理 (应属于深度处理范畴) 一、吸附概述 二、主要吸附剂 三、吸附效果的评价方法 四、活性炭的吸附性能与影响因素 五、活性炭吸附工艺和设备 六、活性炭再生方法 第一节 吸附概述 一、吸附现象 ▲吸附——在两相界面中，其中一相物质能自动地富集到另一 相上的现象。 ▲吸附剂——具有吸附能力的物质（如活性炭）。 ▲吸附质——被吸附在吸附剂表面的物质。 ▲吸附作用力：通过氢键、偶极矩作用、范德华力和化学键力 等多种化学作用和物理化学作用，使得吸附质 被吸附在吸附剂表面。 ▲脱附——与吸附过程相反，即吸附在吸附剂表面的吸附质从 吸附剂表面脱落的过程。 ▲吸附平衡——当吸附为可逆时，吸附速度和脱附速度相等 时，吸附过程达到平衡状态。 吸附平衡时，溶液的浓度不再降低。 第一节 吸附概述 ●吸附类型（作用力）可分为：物理吸附、化学吸附 物理吸附——作用力为分子间作用力即范德华力， 其吸热比较低、吸附速度快而且没有选择性。 化学吸附——作用力为化学键力，其吸热比较高、 吸附速度根据化学键的类型不同而有较大的差别，并且 有一定的选择性。 ●水处理吸附——可有效地去除水中的臭味，使水中大部分 比较大的有机物分子、芳香族化合物、卤代烃等能牢固地吸 附在吸附剂表面上或孔隙中，并使腐殖质、合成有机物和低 分子量有机物有明显的去除效果。 第一节 吸附概述 二、吸附规律——等温吸附模型 ▲吸附剂的重要特征——吸附剂吸附量 就是吸附剂所能吸附的吸附质的量。 吸附剂吸附量与溶液浓度和温度有关，一般须通过吸附等温线试验来确定。 ▲吸附等温线——在恒温及吸附平衡状态下，单位吸附剂的吸附容量q 和平衡 e 溶液浓度C 之间的关系曲线。 e 常见的几种吸附等温线： C e C e C e q e q e q e 第一节 吸附概述 ▲吸附等温线的实验方法： 在恒温下，于几个烧杯中放入V (L)溶质浓度为C0 (mg/L)的 水样，在烧杯中同时投加不同量m (mg)的活性炭，分别进行 搅拌，搅拌时间等于接触时间。实验中，不断测定各烧杯水 样中的溶质浓度Ci，直到溶质浓度不变的平衡浓度Ce (mg/L) 为止。 ▲吸附容量——由试验结果可以算出单位重量活性炭可吸附 的溶质量。 V(C -C )/m=x/m=q 0 e e 由吸附容量q =x/m和平衡浓度Ce的关系所绘出的曲线— e —吸附等温线(活性炭柱泄漏曲线或叫穿透曲线) 第一节 吸附概述 三、描述吸附等温线的代表性模型 ——弗里德里希吸附等温式和朗格谬吸附等温式 1. 弗里德里希(Freundlich)吸附等温式 经验公式：q =KCe1/n e q =x/m——饱和吸附容量 e Ce——平衡浓度