果壳活性炭在废水处理中的应用
活性炭在水处理中的特点、性质及应用
活性炭在水处理中的特点、性质及应用活性碳主要依靠其高吸附能力的特性,有效去除水中的氯、异色、异味、重金属等。
带活性碳的水过滤器,是美国销售最广的净水装置。
活性碳是以椰子壳为原料,颗粒均匀。
表面具有大量微孔,形成巨大的比表面积(1克活性碳能吸附微尘的面积相当于2亩地大小),活性碳主要依靠其高吸附能力的特性,吸附水中的氯、异色、异味等,也有以杏核壳等为原料的果壳碳和以煤为原料的煤质碳,吸附性能较椰壳碳差,价格也便宜很多。
任何表面都有自发降低表面能的倾向,由于固体表面难于收缩,所以只能靠降低界面张力的办法来降低界面张力的方法来降低表面能,这也就是固体表面能产生吸附作用的根本原因。
由于活性炭具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积,对水中溶解的有机物,如苯类化合物、酚类化合物、石油及石油产品等具有较强的吸附能力,而且对用生物法及其他方法难以去除的有机物,如色度、异臭、表面活性物质、除草剂、合成染料、胺类化合物以及许多人工合成的有机化合物都有较好的去除效果,因此活性炭吸附技术在水处理中已得到广泛应用。
活性炭的特点活性炭是一种多孔性含炭物质,具有发达的微孔构造合巨大的比表面积。
它包括许多种具有吸附能力的碳基物质,能够将许多化学物质吸附在其表面上。
活性炭最初用于制糖业,后来广泛用于去除污水中的有机物合某些无机物。
活性炭的性质活性炭外观为暗黑色,具有良好吸附性能,化学性质稳定,可耐强酸及强碱,能经受水浸、高温,密度比水小,是多孔的疏水性吸附剂。
活性炭的作用活性炭产生吸附的主要原因是固体表面上的原子力场不饱和,有表面能,因而可以吸附某些分子以降低表面能。
固体从溶液中吸附溶质分子后,溶液的浓度将降低,而被吸附的分子将在固体表面上浓聚。
活性炭在制造过程中,其挥发性有机物被去除,晶格间生成了空隙,形成许多不同形状、不同大小的细孔。
通常活性炭颗粒中的孔隙占颗粒总体积的70%~80%。
这些孔隙形状多样,孔径分布范围很广,细孔壁的总表面积即比表面积一般高达500~1700平方米/克。
活性炭的分类、原理以及在净水器中的作用
活性炭是由椰壳、果壳等为原料,经过炭化(焖烧炉)、活化(在斯列普活化炉中800℃高温水蒸汽活化)、破碎、筛选、风选、水洗、烘干等工序制得,活性炭是净水器中最主要、使用最多的吸附材料(其他吸附材料还有:中性大孔树脂、大孔阴树脂、分子筛、硅藻土等)。
早在二十世纪三十年代,人们就用活性炭从焦化厂的废水中吸附苯酚,因此,活性炭在水处理中的应用已有近八十年的历史。
有记载1862年英国采用活性炭净化饮用水。
我国现代最早的净水器(上海仙童净水科技有限公司,1986年)也是以活性炭为净水材料的。
可以说,从净水器诞生以来,活性炭一直与净水器“形影不离”,难分难解。
一、活性炭的分类1、根据制活性炭原料的不同,活性炭可分为:(1)木质炭:又可分为木炭(由木屑为原料制成)、竹炭(由竹为原料制成)、果壳炭(由核桃壳或杏核为原料制成)、椰壳炭(由椰子壳为原料制成),净水器中常用的是椰壳炭或果壳炭。
(2)煤质炭(由无烟煤制成,以宁夏产的质量较好)(3)骨炭(由动物骨头制成)。
(4)载银活性炭:一般以果壳活性炭为原料,以特殊工艺使之载银,含银量常为0.1~0.3%,它在水中会缓慢释放出银离子(Ag+),而银离子有杀菌作用,因此载银活性炭除了普通活性炭的吸附功能外,还具有抑制细菌繁殖的功能。
净水器一定要用优质的载银活性炭,否则开始时出水中银离子会超标,而使用不长时间就不再有银溶出了。
笔者曾经就如何生产载银活性炭问过某活性炭生产厂厂长,他说把活性炭洗净,浸泡在硝酸银溶液中,捞出后滤干,再泡入盐酸或盐水中,捞出后滤干、洗净、烘干。
我听完后就告诉他说,你这是载的氯化银,氯化银在水中溶解度较大,就会出现前述情况,开始时出水中银离子超标,饮用此水对人体有害;使用不长时间,氯化银全溶解完了,就不再有银离子溶出了,也不再有抑菌作用了。
所以这样的载银活性炭肯定不行,建议慎用。
2、根据活性炭形态的不同,家用净水器中常用的活性炭可分为:(1)粉末活性炭(PAC)。
活性炭在水处理中的应用
活性炭在水处理中的应用一、前言水是人类生活不可或缺的资源,同时也是人类健康和工业生产的关键因素。
然而,随着经济的发展和人口的增加,水污染日益严重成为人类面临的一个严峻问题。
活性炭作为一种有效的水处理材料,其应用越来越广泛,在提高水处理效果、减少污染物排放、保护水资源等方面都具有重要的意义。
本文将结合国内外文献和实际案例,介绍活性炭在水处理中的应用及其优缺点。
二、活性炭概述活性炭(Activated Carbon,简称AC)是一种多孔性的吸附材料,主要由可燃材料制成,如木材、竹材、果壳、煤炭等,通过炭化和活化过程制成。
活性炭的特点是孔隙分布均匀、孔径范围广、比表面积大、吸附性强,广泛应用于气体、液体、固体的吸附和分离。
活性炭根据其制备方法和应用领域的不同,可以分为硬质活性炭、软质活性炭和粉状活性炭等。
三、活性炭在水处理中的应用1. 活性炭在净水中的应用活性炭在水处理中的主要应用是净水。
由于活性炭具有高效的吸附能力和强大的污染物去除能力,能够有效地去除水中的有机物、气味、色度等污染物,提高水的质量,保护人类健康。
在一些传统的净水工艺中,如混凝沉淀法、过滤等方法,都很难去除水中难以分解的有机物和微量污染物,而活性炭能够大量吸附这些污染物,保证水的净化效果。
同时,活性炭还可以去除水中的异味和氯气,提高水的饮用性。
2. 活性炭在废水处理中的应用除了在净水方面使用,活性炭在废水处理中同样具有广泛的应用。
废水中含有各种有机化合物、氨氮、重金属等高浓度的污染物,废水排放对环境造成严重的污染。
有些高难度的废水处理过程需要借助活性炭的强大吸附能力,才能获得最终的净化效果。
(1)废水的预处理活性炭对废水中的悬浮物、泥沙、颗粒污染物等能够快速吸附,提高废水的澄清度和透明度,为后续的处理提供了便利条件。
(2)去除有机物活性炭能够高效地去除废水中的各种有机物。
可以通过物理吸附和化学反应两种方式来去除有机物。
依据处理工艺的不同,活性炭可以直接置于废水中,或者通过传统的反应槽、活性池、氧化池、生物反应器等方式来进行废水处理。
活性炭吸附技术在水处理中的应用
溶剂中的溶解度和溶质与吸附剂之间的范德华力、化学键力和静电引力。
通常上,活性炭交互作用下是一个非常复杂的过程。
它是一种通过物理吸附、化学吸附、交换吸附、氧化、催化氧化和活性炭还原去除水中污染物的水处理方法。
3 活性炭在水处理方面的应用3.1 活性炭吸附法应用于吸附重金属离子活性炭对重金属离子的吸附除表面积大、孔道发达、空腔容量大外,还取决于活性炭表面的稳定性和可调节性,活性炭表面含氧和含氮官能团的存在可以改变重金属的化学性质。
因现代化工业不断的发展中,大量的重金属离子不断地从工业废水中分散出来,存有极大的安全隐患。
对此,利用活性炭的结构密度特点,可以不断地优化活性炭链接式的密度结构,从而加快对重金属离子的吸附、分解[3]。
近年来,多元化的行业不断新起,工业技术优化中不断产生重金属离子的废水。
活性炭身上有很多的化学、物理性质,可以有效地去除重金属离子,对其进行吸附。
且在重金属离子中六价铬的金属最多,其以各种不一样的形式存在于水中,其结构中所含的pH 值也是不同的。
而且,活性炭微孔结构可以很好地对重金属的阴离子进行吸附,从而改性重金属中含有的元素,使其表面吸附的负价铁、其他正价金属会发生交互作用,尤其是六价铬,会对铬产生化学吸附,从而去除水中的微量铬。
改性活性炭可用于电镀废水中铬的处理,吸附水可达到国家排放标准。
3.2 活性炭吸附法应用于吸附水中有机物活性炭对水中有机污染物具有良好的吸附能力。
活性炭的亲水性优于亲油性炭。
因此,活性炭对含油废水的吸附一般是采用其他方法吸附油脂,然后再用活性炭进行二次吸附。
用这种方法吸附后的废水含油量将降低到0.1~0.2mg/L 。
二是吸附含重金属离子的污水。
例如酚类化合物、苯类化合物、石油和石油产品等具有很强的吸附能力,还可以去除生物法pH 和其它化学法难以去除的有机污染物、除草剂、杀虫剂、农药等异味;亚甲基蓝表面活性剂、合成染料、含有胺类、合成洗涤剂及多元化合成的有机物同时也具备吸附能力,可有效去除水中杂质[4]。
活性炭的特性,作用原理及其应用[1]
活性炭的特性,作用原理及其应用活性炭介绍活性炭是以优质椰子壳、核桃壳、杏壳、桃壳为原料,经系列生产工艺精制而成,外观呈黑色颗粒状。
优点是孔隙结构发达,比表面积大,吸附性能强,库层阻力小,化学性能稳定,易再生。
适用于高纯度的生活饮用水、工业用水和废水处理的深度净化脱氯、脱色、除臭和黄金提炼等方面。
活性炭是一种多孔性的含炭物质, 它具有高度发达的孔隙构造, 是一种极优良的吸附剂,每克活性炭的吸附面积更相当于八个网球埸之多. 而其吸附作用是藉由物理性吸附力与化学性吸附力达成. 其組成物质除了炭元素外,尚含有少量的氢、氮、氧及灰份,其結构则为炭形成六环物堆积而成。
由于六环炭的不规则排列,造成了活性炭多微孔体积及高表面积的特性。
活性炭可由许多种含炭物质制成,这些物质包括木材、锯屑、煤、焦炭、泥煤、木质素、果核、硬果壳、蔗糖浆粕、骨、褐煤、石油残渣等。
其中煤及椰子壳已成为制造活性炭最常用的原炓。
活性炭的制造基本上分为两过程,第一过程包括脱水及炭化,将原料加热,在170至600℃的温度下干燥,並使原有的有机物大約80%炭化。
第二过程是使炭化物活化,这是经由用活化剂如水蒸汽与炭反应来完成的,在吸热反应中主要产生由CO及H2组成的混合气体,用以燃烧加热炭化物至适当的溫度(800至1000℃),以烧除其中所有可分解的物质,由此产生发达的微孔結构及巨大的比表面积,因而具有很强的吸附能力。
活性炭的孔隙按孔径的大小可分為三类。
大孔:半径1000 - 1000000 A。
过渡孔:半径20 - 1000 A。
微孔:半径- 20 A。
由不同原料制成的活性炭具有不同大小的孔径。
由椰壳制的活性炭具有最小的孔隙半径。
木质活性炭一般具有最大的孔隙半径,它们用於吸附较大的分子,並且几乎专用于液相中。
在都市給水处理领域中使用的第一种类型之粒状活性炭即是用木材制成的,称为木炭。
煤质活性炭的孔隙大小介於两者之间。
在煤质活性炭中,褐煤活性炭比无烟煤活性炭具有较多的过渡孔隙及较大的平均孔径,因此能有效地除去水中大分子有机物。
试论工业废水处理中的活性炭吸附法应用
2 活性炭吸 附法的特点
活性炭吸附法 .是指利用活性炭表面的空隙结构的强 吸附力 , 对 污水中的某种或者某几种物质进行 吸附处理 . 从而将水质进行净化 的 方法。支撑活性炭作为吸附剂的特点有 以下几个方面 : 1 ) 活性炭在进行吸附的过程 中, 不需要其 他化学试剂 的辅助 , 比 如氧化剂、 絮凝剂等都没有需要 , 利用 活性炭本身的空隙结构 。 可以直 接进行污水的吸附处理 : 2 ) 活性炭的表面布满了无数 的空隙 , 因此具有很大的表 面积 。 吸
科技・ 探索・ 争鸣
S c 科 i e n c e & 技 T e c h 视 n o l o g y V i s i o n 9 9 -
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试论工业废水处理中的活性炭吸附法应用
宋 立伟 ( 巨鹿 县环 境保 护局 。 河北 巨鹿 0 5 5 2 5 0 )
【 摘 要】 随着改革开放的不断深入 , 经济的快速腾 飞, 我 国工业也得到 了 迅猛发展 , 同时 , 带来的工业废水污染也相应增大 , 对环境造成的
最 多不 超 过 0 . 2 m g / L 3 _ 3 活性炭吸附法在重金属废水处理 中的应用 活性炭的超大表面积 , 无数的空隙 。 超大 的容量 , 稳定的超大吸附 能力 . 同时还可以进行调控 . 通过氧和氮的含量变化 , 增强对重金属 离 子的化学 吸附 。
1 活性炭吸附法 的原理
活性炭的外观为黑色 , 内部结构有丰富的空 隙, 表面积大 . 含碳材 料. 吸附能力强 , 属于微 晶质碳素材料。这种碳 材料 。 经过特殊程序处 理, 将果壳 、 木材、 煤等有机原料 , 在无氧环境下进行加热 , 将其中的非 炭成分进 行最 大限度 的减少 . 达 到原料的炭化 : 炭化后 的材料 进行活 化处理 . 与气体发生反应 , 在这个微观反应过程 中, 炭化过 的材料表面 被侵蚀 , 形成点状分布在 表面。 即活性炭表面形成了众多的孔隙结构 。 这 些空隙都 比较微小 . 一般直 径在 2 a r m ~ 5 0 a r m之 间 , 但是数量众 多 , 使 得活性 炭吸附能力特 别大 。通常 ,一克活性炭 的表 面积能够达到 5 0 0 m 2 — 1 5 0 0 m 2 之间 .这么大的表面积使得活性炭的吸附容量也特别 大
活性炭的作用
活性炭的作用活性炭是一种具有高效吸附能力和广泛应用领域的材料。
它由高碳含量的原料,如木材、煤炭、果壳等通过特殊加工制成,具有多孔性结构和巨大的比表面积。
活性炭的主要作用包括吸附、过滤和净化等方面。
首先,活性炭的主要作用之一是吸附。
由于活性炭具有高度发达的孔隙结构和大量的微孔、介孔和超孔,能够吸附和储存大量的气体、液体和溶质分子。
活性炭可以吸附有机物质、颗粒物、异味、有害物质和细菌等。
在水处理方面,活性炭可以吸附水中的重金属离子、有机污染物和残留的药物。
在空气净化方面,活性炭可以吸附空气中的有害气体,如甲醛、苯、二氧化硫等。
因此,活性炭在环境保护、食品工业、药品制造、煤气净化、水处理等领域具有广泛的应用。
其次,活性炭能够过滤杂质。
由于活性炭具有多孔性结构和高度发达的孔隙,可以作为过滤材料来去除水或空气中的杂质和悬浮物。
在水处理领域,活性炭通常与滤料一起使用,可以有效地去除水中的杂质、悬浮物和沉淀物,提高水的清洁度和透明度。
在空气净化方面,活性炭也可以作为过滤材料来去除空气中的颗粒物、尘埃和粉尘,提供洁净的空气环境。
最后,活性炭还可以用于净化和改善环境。
活性炭具有强大的吸附能力和解毒作用,可以有效地去除水和空气中的有害物质和污染物。
在环境保护方面,活性炭被广泛应用于废水处理、大气污染防治、垃圾处理等领域,可以有效地减少污染物的排放和环境污染。
此外,活性炭还可以用于改善土壤质量和促进植物生长。
通过将活性炭添加到土壤中,可以提高土壤的肥力、透气性和保水性,有利于植物根系的生长和养分吸收。
总之,活性炭具有吸附、过滤和净化等多种作用,广泛应用于环境保护、食品工业、药品制造和水处理等领域。
它通过吸附有机物质、颗粒物、异味、有害物质和细菌等来提供洁净的水和空气,改善环境质量,保护人类健康和生态环境。
因此,活性炭在现代社会中扮演着重要的角色,对于人类的生活和发展具有不可替代的作用。
高活性活性炭的制备和应用研究
(0±1)mi, 却后 将核 桃壳 研磨 成 小颗 粒 , 3 0 n冷 过
2 0目筛 。 0 13 2 脱 色率 的计 算 ..
1 实 验 方 法
1 1 仪 器 .
活性 炭 吸 附有 机污染 物 的脱 色 率 为 : R% = ( 一 A A )×10 , 中 :。为未 加 入 活性 炭 前 1 /。 0% 其 A 溶 液 的吸光 度 , A为加入 活性 炭后 溶 液 的吸光 度 。
物 的 高活性 活性炭 。研 究制备 方 法和 吸 附工 艺参 数对 材料 吸 附容 量 的 影 响 。 实验 表 明 , 以果
壳为原料 制 成 的 高 活性 活性 炭 对 合 成 染料 、 芳香族 胺 类 和酚 类 的饱 和 吸 附容量 分 别 为 : 离 阳
子蓝 染料 13mgg苯胺 5 7mgg 苯 酚 35mgg具 有优 良的吸 附 能力 。 2 / 、 . / 和 . / ,
13 3 高 活性 活性 炭吸 附容 量 的测定 . .
U 77 R V 5 C T紫外 可 见 光 光 度 计 ( 海 精 密科 上
学仪器有限公司) P S 2 ;H 一 C型精密酸度计 ( 上海 雷磁 仪 器 厂 ) 0 A一1型 数 显 电热 鼓 风 机 干 燥 ;11
箱( 上海 浦东 跃欣科 学 仪器 厂 )坩 埚 ; ; 马福 炉 。
( # L , t时刻 污 染 物 溶 液 浓 度 ( m )c为 m#L , )V
花生 壳 , 桃 壳 , 离 子 蓝 染 料 ,5 磷 酸 核 阳 8% ( 3O ) 9 % 硫 酸 ( S 4 , 0 双 氧 水 HP 4 , 8 H2O ) 4 % ( ,0 氯 化 锌 溶 液 , 馏 水 , 一( H O )3 % 蒸 N 1一萘
活性炭在污水处理中的应用
活性炭在污水处理过程中操作简便,可直 接投加到污水池中或通过吸附柱进行连续 处理,无需复杂的设备或技术要求。
局限性
成本较高
活性炭Байду номын сангаас制造成本较高,尤其是高品质的活性炭,导致污水处理成本 增加。
再生困难
活性炭再生过程中需要消耗大量的能量和化学试剂,且再生后的活性 炭性能可能下降,限制了其循环使用的次数和效果。
农村污水处理
02
将活性炭技术引入农村污水处理领域,解决农村地区分散式污
水处理难题,改善农村环境质量。
城市污水处理厂升级改造
03
将活性炭技术应用于城市污水处理厂的升级改造,提高污水处
理效果,满足更严格的排放标准。
环保法规的影响
法规推动技术创新
法规监管与执行
随着环保法规的日益严格,活性炭技 术的研发和应用将受到更大的推动, 促使企业加大技术创新和研发投入。
04
活性炭在污水处理中的 优势与局限性
优势
吸附性能强
再生利用
活性炭具有高度发达的孔隙结构和巨大的 比表面积,使其能够有效地吸附污水中的 有机物、重金属离子、色度等有害物质。
活性炭经过吸附饱和后可以再生,通过物 理或化学方法进行活化处理,使其恢复原 有的吸附性能,实现循环利用。
适应性强
易于操作
活性炭在处理不同性质的污水时表现出良 好的适应性,可根据实际需求调整活性炭 的投加量、粒径和吸附条件。
详细描述
活性炭具有巨大的比表面积和丰富的孔结构,能够有效地吸附水中的有机物、重金属离子和异味物质 。通过在污水厂中添加活性炭,可以提高对有机物的去除效率,降低后续处理难度,同时改善出水水 质,使出水达到排放标准或回用标准。
工业废水处理
活性炭吸附技术在水处理方面的应用
活性炭吸附技术在水处理方面的应用摘要:现代工业的迅猛发展给环境带来的污染日益严重,尤为严重的是水体污染,已经引起了全世界的普遍关注。
同时,随着人们生活水平的不断提高和环保意识的不断增强,使得人们对引用水水质的要求愈来愈严格。
活性炭是最常用的优良的吸附剂,深刻了解活性炭的特性,正确选择活性炭,充分发挥其在水处理的作用,达到深度处理的效果。
成为近来研究的重点。
关键词:活性炭吸附水处理1 活性炭性质及特点活性炭是一种由煤、沥青、石油焦、果壳等含碳原料制成的外观呈黑色的粉末状或颗粒状的无定形碳。
活性炭内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强。
普通活性炭的比表面积为500~1500m2/g,超级活性炭比表面积则高达3500~5000m2/g。
活性炭所含主要元素是碳,含量为90%~95%。
氧和氢大部分是以化学键的形式与碳原子相结合形成有机官能团,氧含量4%~5%左右,氢含量一般是1%~2%。
活性炭中最常见的官能团有:羧基、酚羟基和醌型羧基,此外还有醚、酯等。
活性炭性质与很多因素有关,比如制备原料,活化剂种类,活化剂用量,活化温度,活化时间,加热方式等。
不同的制备方式所制备的活性炭的物理结构和化学性质有很大的差别,因此对于同一种吸附质来说,其吸附性能也有很大的差异性。
一般认为,磷酸法制备的活性炭具有较多的介孔和较强的离子交换能力,碱法制备的活性炭微孔比较发达。
因此可根据不同吸附质的特点选择所需要的活性炭种类。
另外,根据不同吸附质的特点选用不同性质的活性炭种类是非常重要的。
活性炭吸附作用有包括物理吸附和化学吸附。
物理吸附主要发生在活性炭丰富的微孔中,比如通过范德华力进行吸附,物理吸附吸附热很小,且是可逆的。
另一方面由于活性炭表面存在不均匀力场,表面上的原子往往还有剩余的成键能力,当吸附质碰撞到活性炭表面上时便与表面原子间发生电子的交换、转移或共有,形成吸附化学键的吸附作用发生电子的转移、交换或共有,形成吸附化学键的吸附,此过程为化学吸附。
活性炭吸附实验报告
活性炭吸附实验报告标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]实验3 活性炭吸附实验报告一、研究背景:、吸附法吸附法处理废水是利用多孔性固体(吸附剂)的表面吸附废水中一种或多种溶质(吸附质)以去除或回收废水中的有害物质,同时净化了废水。
活性炭是由含碳物质(木炭、木屑、果核、硬果壳、煤等)作为原料,经高温脱水碳化和活化而制成的多孔性疏水性吸附剂。
活性炭具有比表面积大、高度发达的孔隙结构、优良的机械物理性能和吸附能力,因此被应用于多种行业。
在水处理领域,活性炭吸附通常作为饮用水深度净化和废水的三级处理,以除去水中的有机物。
除此之外,活性炭还被用于制造活性炭口罩、家用除味活性炭包、净化汽车或者室内空气等,以上都是基于活性炭优良的吸附性能。
将活性炭作为重要的净化剂,越来越受到人们的重视。
、影响吸附效果的主要因素在吸附过程中,活性炭比表面积起着主要作用。
同时,被吸附物质在溶剂中的溶解度也直接影响吸附的速度。
此外,pH 的高低、温度的变化和被吸附物质的分散程度也对吸附速度有一定影响。
、研究意义在水处理领域,活性炭吸附通常作为饮用水深度净化和废水的三级处理,以除去水中的有机物。
活性炭处理工艺是运用吸附的方法来去除异味、某些离子以及难以进行生物降解的有机污染物。
二、实验目的本实验采用活性炭间歇的方法,确定活性炭对水中所含某些杂质的吸附能力。
希望达到下述目的:(1)加深理解吸附的基本原理。
(2)掌握活性炭吸附公式中常数的确定方法。
(3)掌握用间歇式静态吸附法确定活性炭等温吸附式的方法。
(4)利用绘制的吸附等温曲线确定吸附系数:K、1/n。
K为直线的截距,1/n为直线的斜率三、主要仪器与试剂本实验间歇性吸附采用三角烧瓶内装人活性炭和水样进行振荡方法。
仪器与器皿:恒温振荡器1台、分析天平1台、分光光度计1台、三角瓶5个、1000ml容量瓶1个、100ml容量瓶5个、移液管试剂:活性炭、亚甲基蓝四、实验步骤(1)、标准曲线的绘制1、配制100mg/L的亚甲基蓝溶液:称取0.1g亚甲基蓝,用蒸馏水溶解后移入1000ml 容量瓶中,并稀释至标线。
生物质材料在环境治理中的应用研究
生物质材料在环境治理中的应用研究在当今社会,环境问题日益严峻,成为了全球关注的焦点。
为了实现可持续发展,寻找高效、环保的环境治理方法迫在眉睫。
生物质材料作为一种可再生资源,因其独特的性质和优势,在环境治理领域展现出了广阔的应用前景。
生物质材料,简单来说,就是来源于生物体的有机材料,包括植物、动物和微生物等。
常见的生物质材料有木材、秸秆、稻壳、藻类、微生物细胞等。
这些材料具有来源广泛、可再生、生物相容性好等特点,为环境治理提供了新的思路和方法。
一、生物质材料在水污染治理中的应用水污染是环境问题中的一个重要方面,而生物质材料在水污染治理中发挥着重要作用。
(一)吸附剂许多生物质材料具有良好的吸附性能,可以有效地去除水中的污染物。
例如,活性炭是一种常用的生物质吸附剂,它由生物质材料(如木材、果壳等)经过高温碳化和活化处理制成。
活性炭具有巨大的比表面积和丰富的孔隙结构,能够吸附水中的重金属离子、有机污染物等。
此外,壳聚糖也是一种有效的吸附剂,它是从甲壳类动物的外壳中提取的天然高分子化合物,对重金属离子有很强的亲和力。
(二)生物膜载体在生物处理法中,生物质材料可以作为生物膜的载体,为微生物的生长提供附着表面。
例如,竹炭、丝瓜络等生物质材料具有良好的孔隙结构和表面特性,有利于微生物的附着和生长,从而提高生物处理系统对污水中有机物和氮、磷等污染物的去除效率。
(三)絮凝剂一些生物质材料可以作为天然的絮凝剂,用于去除水中的悬浮颗粒和胶体物质。
例如,淀粉、纤维素等经过改性处理后,可以形成具有絮凝作用的大分子物质,使水中的污染物凝聚沉淀,从而达到净化水质的目的。
二、生物质材料在大气污染治理中的应用大气污染同样给人类的健康和生态环境带来了严重威胁,生物质材料在大气污染治理方面也有出色的表现。
(一)吸附剂生物质材料可以用于吸附大气中的有害气体,如二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物等。
例如,活性炭纤维具有比传统活性炭更优异的吸附性能,能够快速有效地吸附大气中的污染物。
污水处理中的活性炭吸附法
活性炭的吸附效率受到多种因素的影响,如温度、pH值、污染物浓度等,因此在实际应用中需要综合 考虑这些因素,以确保最佳的吸附效果。
活性炭吸附法的前景展望
技术改进
随着科学技术的不断进步,活性炭的制备技术也在不断改进,有望 降低其制造成本和提高吸附性能。
联合工艺
活性炭吸附法可以与其他污水处理工艺相结合,形成联合工艺,以 提高整个污水处理系统的处理效果和稳定性。
03 活性炭吸附法在污水处理中的应用
生活污水的处理
生活污水中的有机物和悬浮物是活性 炭吸附的主要对象,通过吸附作用, 可以有效降低污水中的BOD和COD ,改善水质。
活性炭吸附法在生活污水处理中具有 处理效果好、操作简便、占地面积小 等优点,因此在小型污水处理设施中 应用广泛。
工业污水的处理
工业污水中含有大量的有毒有害物质,如重金属、油类、酚 类等,活性炭吸附法可以有效去除这些物质,降低污水对环 境的危害。
生物再生法
利用微生物对活性炭吸附的有机 物质进行分解和转化,使活性炭 得到再生。
活性炭的再生效率
影响因素
活性炭的再生效率受到多种因素的影 响,如吸附物质的性质、活性炭的孔 径分布、活性炭的装填量、再生条件 等。
提高再生效率的方法
可以通过优化再生条件、改善活性炭 的孔径分布、选择合适的再生剂等方 法提高活性炭的再生效率。
化学稳定性好
活性炭在酸、碱、氧化剂等环境中表现出良好的 化学稳定性,不易发生腐蚀。
ABCD
孔结构发达
活性炭具有丰富的孔结构,包括微孔、中孔和大 孔,有利于不同尺寸污染物的吸附。
可再生利用
活性炭经过再生处理后可重复使用,降低处理成 本。
活性炭吸附法的原理
试论活性炭技术在城市自来水厂给水深度处理中的应用
试论活性炭技术在城市自来水厂给水深度处理中的应用摘要:随着水源日益受到有机物的污染,对城市给水处理厂进行技术更新与改造势在必行,其中增加活性炭工艺成为最重要的选择。
在各种改善水质处理效果的深度处理技术中,活性炭吸附是完善常规处理工艺以去除水中有机污染物最成熟有效的方法之一。
关键词:自来水厂;活性炭;水质处理;有机物;深度处理0 前言目前在生活饮用水的深度处理和工业污水回收利用项目中, 经常会碰到如何简单、有效、经济地去除原水中的重金属离子、有机和无机污染物, 降低原水中的COD 及异味等问题。
活性炭是水处理吸附法中广泛应用的吸附剂之一, 有粒状和粉状两种。
其中粉末活性炭应用于水处理在国内外已有较长的历史。
制备活性炭的原料有很多, 绝大部分含碳物质可制备活性炭, 如木材、煤类、果壳、果核、废旧塑料、造纸废料、城市垃圾等废弃物。
目前普遍认为果壳是制备活性炭的最佳原料,但由于果壳资源有限, 不易集中、贮存, 价格昂贵。
因此近年来一直在积极寻找有效利用废弃物为原料生产活性炭的方法。
国内已研究了采用竹类、烟杆、棉杆、核桃壳等废弃物制备活性炭的方法。
国内外相继开发了化学活化法、物理活化法、化学物理法、催化活化法、微波加热等方法制备活性炭。
微波加热是最近几年发展很快的一种方法。
制备活性炭常用的方法是物化法。
1 城市自来水厂常规净水处理工艺自来水厂水处理的任务是通过必要的处理方法去除水中杂质,使之符合生活饮用水的水质要求,故处理方法应根据水源水质的具体情况来确定。
此处仅列出自来水厂净水常规处理工艺。
净水常规处理工艺主要处理对象为水源水中的悬浮物、胶体物质和病原微生物等。
它主要是由混凝、沉淀或澄清、过滤和消毒等工序组成,该工艺仍为中国与世界上大多数给水厂所采用。
“混凝-沉淀-过滤-消毒”是以地表水为水源的生活饮用水常规处理工艺,去除对象是引起水浑浊的悬浮物及胶体物质。
混凝、沉淀和过滤在去除浊度的同时,对色度、细菌和病毒等也有一定去除作用。
活性炭吸附技术在水处理中的应用及过程分析
(2)H20吸附曲线
• H20 的吸附曲线不同温度下水蒸气在活性炭上的等温线呈典型的第 V 类曲线, 如 图 所示. 这种 S 型的等温曲线的特点是高压下对水蒸气有很高的吸附量, 而低 压下却对水的吸附量很低. 这种曲线的优点就是应用在真空变压吸附中, 可以很 容易地实现对水的分离,也就是说即使吸附在活性炭的孔径内, 水蒸气也会很容 易从真空泵解吸出来。 另外, 该曲线也说明了普通的工业活性炭并不是完全的 疏水性材料, 在一定条件下它仍然具有很高的吸水性. 水在活性炭表面的吸附主 要通过形成独特的三维水分子簇和网状结构,而这些结构的形成依靠着水分子与 活性炭上可取代的活化位置协同作用来完成. 图中还显示, 实验测得的等温曲线 可以很好地通过 QHR 模型来模拟. 在较高温度下(60℃), 活性炭对水蒸气的吸附 量仍然较高.
– 平衡时吸附速度=脱附速度
• 平衡吸附量qe与液相平衡浓度ce的关系为:
qe
abce 1 bce
1
qe
ce qe
1 1 ab a
• 1 1 a ab
(a)L
1 1 1 1 qe ab ce a
三、活性炭的吸附和解析过程分析
1.吸附时间的影响 • 吸附时间是反映吸附剂性能的重
要指标,吸附时间是反映吸附剂 性能的重要指标,图为水浴温度 为298K、正丁烷流量为25 0mL/min、氮气流量为3 00mL/min时,AC-1 和AC-2(两种活性炭样品)对 正丁烷的吸附性能随时间变化的 关系。
Bace ce )[(1 (B
1)ce
/ cs ]
– CS—吸附质的饱和浓度;B-常数,与吸附剂和吸附质之间的相互作
用能有关。 – 线性形式
活性炭的用途有哪些
活性炭即利用木炭、竹炭、各种果壳和优质煤等作为原料,通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。
因具有物理吸附和化学吸附的双重特性,所以,是一种非常优良的吸附剂,那该产品具体有何用途呢,下边带您了解。
一、用于液相吸附类活性碳1、自来水,工业用水,电镀废水,纯净水,饮料,食品,医药用水净化及电子超纯水制备。
2、蔗糖、木糖、味精、药品、柠檬酸、化工产品、食品添加剂的脱色、精制和去杂质纯化过滤3、油脂、油品、汽油、柴油的脱色、除杂、除味、酒类及饮料的净化、除臭、除杂4、精细化工、医药化工、生物制药过程产品提纯、精制、脱色、过滤。
5、环保工程废水、生活废水净化、脱色、脱臭、降COD二、用于气相吸附类活性碳1、苯、甲苯、二甲苯、丙酮、油气、CS2等有机溶剂吸附与回收。
2、香烟过滤嘴、装修除味、室内空气净化(甲醛,苯等的去除),工业用气的净化(如CO2、N2等)3、石化行业生产、天然气净化、脱硫、除臭、废气的治理4、生化、油漆工业、地下场所、皮革工厂、动物饲养场所的空气净化、脱臭。
5、烟道气的臭气吸附、硫化物吸附,汞蒸汽的去除,降低戴奥辛的生成。
三、用于高要求领域活性碳1、催化剂及催化剂载体(钯炭催化剂、钌炭催化剂、铑炭催化剂、铂炭催化剂),贵重金属催化剂及合成金刚石、黄金提取。
2、血液净化、汽车炭罐、高性能燃料电池、双电层超级电容器、锂电池负极材料、贮能材料、军事、航天等高要求领域。
综上所述,活性炭的用途还是比较多的,因此,生产的厂家也是越来越多,质量也是良莠不齐,所以,大家在选择产品时一定要选择专业的活性炭厂家,如河南水方程净水材料有限公司,该公司是一家融水处理滤料、水质稳定剂、水处理填料三位一体的综合性专业生产厂家,不仅活性炭性价比高,且拥有专业的售后团队,因此,现深受客户的好评。
最新-活性炭在含氰废水处理中的应用 精品
活性炭在含氰废水处理中的应用1活性炭性质目前,市场上活性炭主要以木质、煤质、果壳和果核等含碳物质为原料,在高温和一定压力下经化学活化或物理活化过程制成。
活性炭组成物质中含有80~90碳,其余含有少量的氢、氮、氧及灰分;这是其具有疏水性的主要原因。
活性炭结构是由六环碳不规则排列而成,这就形成了活性炭多微孔及高表面积的特性。
活性炭孔径为1~10.5,比表面积一般为300~10002,库层阻力小,化学性质稳定,吸附性能强,而且易再生。
目前,活性炭广泛应用于石油化工、电力、食品、环保和黄金等行业,其强大的吸附能力和催化能力被广大用户所认可。
2活性炭在含氰废水处理中的应用2.1活性炭吸附氰化物和重金属在应用炭浆法提金工艺的实践中,人们发现活性炭不仅对金、银、铜、锌、铁等金属具有较强的吸附效果,还能吸附废水中的氰化物和硫氰化物,且吸附量均较大。
国内外学者对活性炭吸附氰化物进行了深入的研究,通过将活性炭改性,提高其吸附能力,取得了良好效果。
利用3改性的活性炭吸附氰化物试验结果表明氰化物的去除率从75.99增加到95.57,同时吸附平衡时间由33减少到27,吸附剂用量由30减少到10。
利用阳离子絮凝剂聚二甲基二烯丙基氯化铵改性的活性炭吸附氰化物试验结果表明改性活性炭吸附氰化物效果优于原活性炭吸附效果,处理质量浓度为28.7的含氰废水时,氰化物的去除率可达到99以上,处理后废水中氰化物的质量浓度低于0.5,吸附反应符合等温方程。
利用硫酸铜改性活性炭,使活性炭负载2+,其吸附氰化物试验结果表明载铜活性炭对氰化物的去除率约比原活性炭高30,废水值为8左右、吸附时间为7,氰化物的去除效果最佳。
在最佳试验条件下,当载铜活性炭投加量达12时,含氰废水中的总氰去除率可达90以上。
根据金矿石性质,确定了黄金行业含氰废水普遍含有金、银、铜、铅、汞等重金属;利用活性炭吸附法处理氰化物的同时,重金属也被活性炭所吸附;此时活性炭负载了金属离子,对活性炭进行了改性。
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果壳活性炭在废水处理中的应用
一、概述
果壳活性炭选用优质椰壳、杏壳、桃壳、核桃壳等硬度较大的果壳为原料,采用先进的炭化、活化、过热蒸气崔化等工艺精制而成。
外观为黑色不定型颗粒。
具有孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强、机械强度高、床层阻力小、化学稳定性能好、易再生、经久耐用等优点。
广泛应用于饮用水、工业用水和废水的深度净化;各种气体的分离、提纯、净化;有机溶剂回收;制糖、味精、医药、酒类、饮料的脱色、除臭、精制;贵重金属提炼;化学工业中的催化剂及催化剂载体。
由于果壳活性炭对水的预处理要求高,而且果壳活性炭的价格昂贵,因此在废水处理中,果壳活性炭主要用来去除废水中的微量污染物,以达到深度净化的目的。
二、应用
1、果壳活性炭处理含铬废水。
铬是电镀中用量较大的一种金属原料,在废水中六价铬随pH值的不同分别以不同的形式存在。
果壳活性炭有非常发达的微孔结构和较高的比表面积,具有极强的物理吸附能力,能有效地吸附废水中的Cr(Ⅵ).活性炭的表面存在大量的含氧基团如羟基(-OH)、羧基(-COOH)等,它们都有静电吸附功能,对
Cr(Ⅵ)产生化学吸附作用。
完全可以用于处理电镀废水中的Cr(Ⅵ),吸附后的废水可达到国家排放标准。
试验表明:溶液中Cr(Ⅵ)质量浓度为50mg/L,pH=3,吸附时间1.5h时,果壳活性炭的吸附性能和Cr(Ⅵ)的去除率均达到最佳效果。
因此,利用果壳活性炭处理含铬废水的过程是活性炭对溶液中Cr(Ⅵ)的物理吸附、化学吸附、化学还原等综合作用的结果。
果壳活性炭处理含铬废水,吸附性能稳定,处理效率高,操作费用低,有一定的社会效益和经济效益。
2、果壳活性炭处理含氰废水。
在工业生产中,金银的湿法提取、化学纤维的生产、炼焦、合成氨、电镀、煤气生产等行业均使用氰化物或副产氰化物,因而在生产过程中必然要排放一定数量的含氰废水。
果壳活性炭用于净化废水已有相当长的历史,应用于处理含氰废水的文献报道也越来越多.但由于CN_、HCN在活性炭上的吸附容量小,一般为3mgCN/gAC~8mgCN/gAC因品种而异,在处理成本上不合算。
3、果壳活性炭处理含汞废水。
果壳活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能,但吸附能力有限,只适宜于处理含汞量低的废水。
如果含汞的浓度较高,可以先用化学沉淀法处理,处理后含汞约1mg/L,高时可达2-3mg/L,然后再用果壳活性炭做进一步的处理。
4、果壳活性炭处理含酚废水。
含酚废水广泛来源于石油化工厂、树脂厂、焦化厂和炼油化工厂。
经实验证明:莱特莱德活性炭对苯酚的吸附性能好,温度升高不利于吸附,使吸附容量减小;但升高温度达到吸附平衡的时间缩短。
果壳活性炭的用量和吸附时间存在最佳值,在酸性和中性条件下,去除率变化不大;强碱性条件下,苯酚去除率急剧下降,碱性越强,吸附效果越差。
5、果壳活性炭处理含甲醇废水。
莱特莱德活性炭可以吸附甲醇,但吸附能力不强,只适宜于处理含甲醇量低的废水。
工程运行结果表明,可将混合液的COD从40mg/L降至12mg/L以下,对甲醇的去除率达到93.16%~100%,其出水水质可以满足回用到锅炉脱盐水系统进水的水质要求。