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1、活性炭吸附设备,一.吸附的概念与活性炭的吸附-1,1.吸附的概念 吸附是利用内部表面积很大的固体颗粒,去除液气相中的特定成分, 以达到分离, 精制的目的. 因此多孔,内部表面积大是吸附材的条件. 2.为什么活性炭是优质吸附材? 活性炭由原料经由炭化+活化二步工艺,形成多孔, 表面积增大的碳素材. 通常 1g的活性炭的表面积有8001200m2. 因此 可以说活性炭是理想的吸附材.,3. 活性炭的表面照片,一.吸附的概念与活性炭的吸附-2,1)煤质活性炭表面,2)椰壳活性炭表面,3)备长碳表面 (日本一种碳的名称),1000,300,500,一.吸附的概念与活性炭的吸附-3,4.活性炭的吸附能力
2、与细孔有关. 细孔的大小一般用直径来表示: 辅助细孔:50nm) ( 1=10-10m 1nm=10-9m ),二.活性炭的分类-1,1.从原材料来分 植物系 又可分椰壳,果壳,木质活性炭 煤炭系 又可分无烟煤,沥青,泥炭等 石油系 其他 合成纤维,合成树脂等 水处理中常用的是椰壳,果壳及无烟煤质活性炭 2.从活化方法来分 气体活化 又可分水蒸汽活化,二氧化碳活化等 药品活化 又可分用磷酸,氯化锌活化等 3.从用途来分 气相活性炭 液相活性炭,二.活性炭的分类-2,4.从颗粒形状来分 粉状活性炭 粒状活性炭 又可分破碎碳(不定型碳)造粒碳(圆柱状,球状碳等) 其他成型碳 如板状,圆筒状,纤维状
3、,丝织状等 水处理中常用的是粒状活性炭,破碎碳,圆柱状活性炭,纤维状活性炭,丝织状活性炭,三.活性炭的制造方法-1,基本的流程是碳化+活化二步. 具体可分: 收尾工程 原料碳化活化洗净烘干筛分包装成品 椰壳碳的流程是:碳化破碎活化收尾工程 煤质碳的流程是:粉碎混炼压缩成型破碎碳化活化收尾工程 造粒碳的流程是:粉碎混炼造粒硬化碳化活化收尾工程 由此可见,椰壳碳没有粉碎的流程,故此,表面有光泽. 而煤质碳由于粉碎后再混炼成型的原因,表面没有光泽.,三.活性炭的制造方法-2,纯水设备常用的椰壳活性炭的材料:,椰子果,活性炭的材料 是内果皮,1.含水率 活性炭置于105度的烘干炉中,24小时以上,可把
4、活性炭中的水分全部去除. 这时所减少的质量,除以烘干前的重量,即为含水率.也称干燥减量. 2.挥发量 置于700度的电子炉中7分钟,可把活性炭所吸附的有机物全部气化去除. 加热前后活性炭质量的差,就是挥发量.挥发量反映了活性炭对有机物的 吸附量.新碳是零,吸附中的碳一般是515%. 3.碘吸附值 表示活性炭的吸附能力.水处理用新碳的值在9501100mg/g左右. 4.亚甲蓝值 表示对大分子的吸附能力.水处理用新碳的值在180220mL/g左右. 5.粒度 用目数来表示.如10目表示一英寸长度用筛子分成10分.水处理固定床的目数一般是 832目.,四.活性炭的分析指标,1.利用活性炭优异的吸附
5、性,在下列领域被广泛应用: 1.自来水 去除异味（異臭味） 2.纯水 去除余氯（残留塩素）,保护树脂,RO膜 去除COD,异味饮用水 3.下水 去除COD,脱色处理水回用 4.产业废水 去除COD,油分,脱色. 5.制造工艺 石油精炼,医药制造,酒类酿造,砂糖制造 其他载银活性炭可抑制细菌,微生物的生长. 活性炭可除去电子回收系的H2O2成分. 等等,五.活性炭的用途-1,五.活性炭的用途-2,2.各种活性炭的比较:,1.活性炭在前处理设备中的作用是: 1).去除余氯（残留塩素）,保护后段的树脂,RO膜.(要求SV30H-1 ) 2).去除部分有机物.(SV越小,去除效果越好) 2.栗田的标准
6、设备有以下二种: 1).CF系列 手动反洗型.标准通水SV=20H-1 有CF-50,CF-70等.50,70表示的是充填的活性炭量. 2).KA系列 自动反洗型.标准通水SV=20H-1,六.活性炭在纯水设备中的使用-1,3.KA型自动阀配制图.,六.活性炭在纯水设备中的使用-2,FA-1,FA-2,FA-3,FA-4,FA-5,栗田阀门编号规定: 1号:进水阀 2号:反洗进水阀 3号:反洗排水阀 4号:正洗排水阀 5号:出水阀,设备要领: 1)活性炭层高1000mmH 2)反洗,正洗流量等于 通水流量. 3)需保留50%的反洗空间. 4)椰壳,果壳,煤质活性炭 均可. 5)常用粒状椰壳12
7、32目 活性炭.,六.活性炭在纯水设备中的使用-3,4.KA型反洗标准流程:,:表示阀门开.,5.活性炭塔管理基准 1)出口余氯为0. 2)进出口压差1kg/cm2 3)活性炭应0.51年交换,1.活性炭在废水处理设备中的用途: 主要是去除COD. 2.COD去除中活性炭吸附法的适用: 废水COD的处理方法有 凝絮沉淀法 过滤法 生物氧化法 化学氧化法 吸附法等 为提高废水的处理效果,最好的方法是根据废水特性, 组合使用以上的处理方法. 活性炭吸附处理法适用于: 用生化法 凝絮沉淀法等不能有效时的COD成分去除. 活性炭吸附法的优点:不使用化学药品 不产生污泥 能再生再利用,七.活性炭在废水设
8、备中的使用-1,七.活性炭在废水设备中的使用-2,3.各种废水处理技术对有机物的处理比较,4.活性炭在废水处理设备中的形态: 1)固定床式 适用于COD值时而超标,时而良好的状态. 交替式运行是通常采用的方式.,七.活性炭在废水设备中的使用-3,A,B,A,B,A塔活性炭交换后.,这种方式称为交替式运行.,4.活性炭在废水处理设备中的形态: 2)连续式活性炭塔概念图:,七.活性炭在废水设备中的使用-4,5.连续式活性炭塔与固定式的比较:,七.活性炭在废水设备中的使用-5,活性炭在水处理中,还常用作生物过滤器的充填物. 生物过滤器可见于前处理及回收设备. 作用是分解数ppm级的有机物成分. 其原
9、理是在充填物表面,形成生物膜,该生物膜分解水中的有机物. 椰壳活性炭及煤质活性炭均有见用于生物过滤器. 生物过滤器充填物交换基准: 1)三五年一换,但交换后大约一个月后才能正常发挥作用. 2)每年交换三分之一.,八.活性炭其他的应用,九.活性炭的吸附等温线介绍-1,(1)实验方法,活性炭称量投入,添加试验水,震荡五天,测定过滤液的COD值,(2)由此作出吸附等温线(右图),1.等温线通常由二条直线构成. 2.倾斜度低的是易吸附成分. 3.倾斜度高的是不易吸附成分.,mg/L,cr濃度,g-COD/g-AC,由实验数据吸附等温线曲线 根据入口,出口的条件, 推断吸附量 推断出活性炭的使用量,(3)吸附等温线的使用方法,九.活性炭的吸附等温线介绍-2,设计值,出口浓度,入口浓度,Cr浓度,g-COD/g-AC,mg/L,