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第四章 水的吸附处理 1 水的吸附处理（Adsorption treatment）主要是 利用吸附剂 （Adsorbent）吸附水中某些物质。 在工业用水处理中，主要是利用活性炭 （Active Carbon简称AC）来吸附水中的有机物质和余氯。 活性炭是最常用的吸附剂，有时还会使用其它的 吸附剂，比如大孔吸附树脂等。 2 本章内容 §1 吸附 §2 活性炭概况 §3 活性炭在工业用水处理中应用 §4 活性炭再生 §5 水处理中使用的其它吸附剂 3 §1 吸附 一、吸附原理和吸附类型 1、吸附原理 吸附之所以产生，是因为固体表面上的分子受力不 平衡，这种力的不平衡，就促使固体表面有吸附外界分 子到其表面的能力，这就是表面能。 按照热力学第二定律，当液相（或气相）中吸附质 被吸附到固体（吸附剂）的表面上时，固体表面的表面 能会降低，因而吸附是一个自动进行的过程。吸附剂表 面吸附的吸附质量可用经典的吉布斯方程来表示： 4 C d   RT dC 式中  －吸附量； C －吸附质在主体溶液中的浓度； R －气体常数； T －绝对温度； r －表面能（表面张力）。 该方程表示，随吸附量的增加，吸附剂表面能下 降。如果吸附量减少（为负值），则吸附剂表面能会 增加。 吸附量减少就是解析，解析是吸附的逆过程，它 是不能自动进行的，必须在某些特定条件下才能发生。 5 2、吸附类型 吸附剂对吸附质的吸附，根据吸附力的不同，可 以分为三种类型：物理吸附、化学吸附和离子交换 吸附。 （1）物理吸附特点 分子间力(范德华力)引起；没有选择性；放热 较小，约42kJ ／mol或更少；多分子层吸附；吸附剂 的比表面积和细孔分布影响大。 6 （2）化学吸附特点 化学反应，形成牢固的化学键；放热量较大， 约84—420kJ ／mol；有选择性；单分子层吸附；表 面化学性质和化学性质影响大。 （3）离子交换吸附特点 正负电荷间静电引力引起；吸附剂表面带电点； 离子置换；离子电荷数和水合半径影响大。 活性炭吸附水中有机物主要是物理吸附，活性 炭去除水中余氯还伴有化学吸附产生。 7 8 二、吸附容量和吸附等温线 (式) 1、吸附平衡 吸附过程是可逆的，当吸附速度和解吸速度相等 时 （即V =V ），则吸附质在溶液中的浓度和吸 吸附 解吸 附剂表面上的浓度都不改变而达到平衡，此时吸附质