活性炭吸附（利用活性炭的物理吸附）

活性炭吸附（利用活性炭的物理吸附）

活性炭吸附 （利用活性炭的物理吸附） 次瀏覽 | 2022.08.28 09:58:54 更新 來源 ：互聯(lián)網(wǎng) 精選百科 本文由作者推薦 活性炭吸附利用活性炭的物理吸附

活性炭吸附是利用活性炭的物理吸附、化學(xué)吸附、氧化、催化氧化和還原等性能去除水中污染物的水處理方法。活性炭吸附法廣泛用于給水處理及廢水二級(jí)處理出水的深度處理。總歸，固體外表積的巨細(xì)只提供了被吸附物與吸附劑之間的觸摸時(shí)機(jī)，外表能從能量的視點(diǎn)研討吸附外表進(jìn)程主動(dòng)發(fā)作的緣由，而吸附劑外表的化學(xué)狀況在各種特性吸附中起著重要的效果。一種物質(zhì)的離子因?yàn)殪o電引力集聚在吸附劑外表的帶電點(diǎn)上，在吸附過程中，伴隨著等量離子的交流，即每吸附一個(gè)吸附質(zhì)（溶質(zhì)）的離子。

中文名

活性炭吸附

外文名

Activated carbon adsorption

處理方法

去除水中污染物的水

制成

木材、煤、果殼等含碳物質(zhì)

優(yōu)點(diǎn)

處理程度高，效果穩(wěn)定

制法

活性炭是用木材、煤、果殼等含碳物質(zhì)在高溫缺氧條件下活化制成，它具有巨大的比表面積（500-1700m2/g）。水處理過程中使用的活性炭有粉末炭和粒狀炭?jī)深悺７勰┨坎捎没鞈医佑|吸附方式，而粒狀炭則采用過濾吸附方式。活性炭吸附法廣泛用于給水處理及廢水二級(jí)處理出水的深度處理。其主要優(yōu)點(diǎn)是處理程度高，效果穩(wěn)定。缺點(diǎn)是處理費(fèi)用高昂。

性能

活性炭用木屑、果殼、褐煤等含碳物質(zhì)為原料，經(jīng)碳化和活化制成。有粉狀（粒徑為10～50微米）和顆粒狀（粒徑為0。4～2。4毫米）兩種。通性是多孔，比表面積大。總表面積達(dá)每克500～1000㎡。主要性能參數(shù)是吸附容量和吸附速率。吸附容量是單位重量活性炭達(dá)到吸附飽和時(shí)能吸附的溶質(zhì)量，和原料、制造過程及再生方法有關(guān)。

吸附容量越大，所用活性炭量越省。吸附速率是指單位重量活性炭在單位時(shí)間內(nèi)能吸附的溶質(zhì)量。因吸附有選擇性，性能參數(shù)應(yīng)由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。顆粒活性炭要有一定的機(jī)械強(qiáng)度和粒徑規(guī)格。

活性炭在同溫同壓下，不同吸附劑對(duì)一定分子的吸附能力有所不同。

活性炭不斷吸附水中溶質(zhì)，直到吸附平衡即溶質(zhì)濃度不再改變時(shí)為止。一定溫度下，達(dá)到吸附平衡時(shí)，單位重量活性炭所吸附的溶質(zhì)重量和水中溶質(zhì)濃度的關(guān)系曲線，稱為吸附等溫線。曲線常用弗羅因德利希公式表示：

X/M=kC1/n

式中X為活性炭吸附的溶質(zhì)量;M為所加活性炭重量;C為達(dá)到吸附平衡時(shí)，水中溶質(zhì)濃度；k和n為試驗(yàn)得出的常數(shù)。

粉狀炭

粉狀活性炭以優(yōu)質(zhì)木炭為原料，經(jīng)特殊生產(chǎn)工藝精制而成，有物理法、化學(xué)法兩種。經(jīng)水蒸氣活化后，精制處理，粉碎而成。本品外觀為黑色粉末狀，在一般溶液下均不溶解。無臭無味，具有表面積大吸附為強(qiáng)、純度高、濾速快、質(zhì)量穩(wěn)定，具有絮凝效應(yīng)和助濾效應(yīng)等特點(diǎn)。廣泛適用于食品、醫(yī)藥、味精化工等產(chǎn)品的脫色、除雜精制。也可以用于水的凈化處理。

應(yīng)用

椰殼活性炭在廢氣處理中的應(yīng)用

1。氣相吸附中常使用顆粒活性炭，通常是讓氣流通過活性炭層進(jìn)行吸附。根據(jù)吸附裝置中活性炭層所處狀態(tài)的不同，吸附層有固定層、移動(dòng)層和流動(dòng)層幾種。但是，在電冰霜和汽車內(nèi)的脫臭器之類小型吸附器中，依靠氣體的對(duì)流和擴(kuò)散進(jìn)行吸附。除了顆粒活性炭以外，活性炭纖維和活性炭成型物也正在氣相吸附中得到日益廣泛的應(yīng)用。

2。儀器室、空調(diào)室、地下室及海底設(shè)施中的空氣，由于外界污染或者受密閉環(huán)境中人群活動(dòng)的影響，常含有體臭、吸煙臭、烹飪臭、油、有機(jī)及無機(jī)硫化物、腐蝕性成分等，造成精密儀表腐蝕或影響人體健康。可用活性炭進(jìn)行凈化，除去雜質(zhì)成分。

3。化工廠、皮革廠、造漆廠以及使用各種有機(jī)溶劑的工程排出的氣體中，含有各種有機(jī)溶劑、無機(jī)及有機(jī)硫化物、烴類、氯氣、油、汞及其他對(duì)環(huán)境有害的成分，可以用活性炭進(jìn)行吸附以后再排放。原子能設(shè)施中排出的氣體中，含有放射性的氪、氙、碘等物質(zhì)，必須用活性炭將它們吸附干凈以后再行排放。煤、重油燃燒生成的煙氣中，含有二氧化硫及氮氧化物，它們是污染大氣、形成酸雨的有害成分，也可以用活性炭將它們吸附除去。

4。椰殼活性炭用于精制氣體的用例還很多，例如防毒面具、香煙過濾嘴、冰箱除臭器、汽車尾氣處理裝置等，都是利用活性炭卓越的吸附性能，將氣體中有毒成分、對(duì)人體不利的成分或有臭味的成分除去。例如，在香煙過濾嘴中加入100~120mg活性炭以后，就能將煙氣中對(duì)人體有害的成分除去很大一部分。

水處理

活性炭最早用于去除生活用水的臭味。沼澤水常帶土味，湖泊和水庫(kù)水常帶藻類形成的臭味，用活性炭處理最為有效，并且只需在出現(xiàn)臭味時(shí)使用。大多用粉狀活性炭，直接投入混凝沉淀池或曝氣池內(nèi)，隨污泥排除，不再回收利用。

活性炭能去除水中產(chǎn)生臭味的物質(zhì)和有機(jī)物，如酚、苯、氯、農(nóng)藥、洗滌劑、三鹵甲烷等。此外，對(duì)銀、鎘、鉻酸根、氰、銻、砷、鉍、錫、汞、鉛、鎳等離子也有吸附能力。在給水處理廠中，活性炭吸附法又起完善水質(zhì)的作用。采用的設(shè)備是以粒狀活性炭為濾料的濾池，其構(gòu)造及工作情況和普通快濾池相似，運(yùn)行過程中須定期反復(fù)沖洗，以除去炭層中的懸游物，防止水頭損失過大（見過濾）。

活性炭濾床也可采用流化床或移動(dòng)床。與快濾池不同水流均從下而上。流化床的流速使炭層膨脹，不易阻塞。移動(dòng)床內(nèi)失效的炭從池底連續(xù)排出，新炭從池頂連續(xù)補(bǔ)充。

再生

粒狀活性炭吸附容量耗盡后再生，常用的方法是加熱法，廢炭烘干后在850°C左右的再生爐內(nèi)焙燒。顆粒活性炭每次再生約損耗5～10%，且吸附容量逐次減少。再生效率對(duì)活性炭濾池的運(yùn)行費(fèi)用（也就是對(duì)水處理成本）影響極大。為了延長(zhǎng)活性炭的再生周期，正在開發(fā)生物活性炭法。以臭氧作為有機(jī)物改性劑，而活性炭不但起吸附作用，還作為微生物載體，濾床成為生物床。

原水先加臭氧，使水中難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易降解有機(jī)物，然后流過活性炭濾池。由于活性炭的特性，生物床吸附水中有機(jī)物的能力特強(qiáng)，而微生物降解有機(jī)物的能力起了再生活性炭的作用。

參考資料