水处理活性炭

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nob=nitrite-oxidizing bacteria=亚硝酸氧化细菌
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第八章
A水厂压块破碎炭与柱状炭使用比较
(3)不同类型活性炭的运行效果比较
在取样期间内,压块破碎炭对于 CODMn的处理效果均高于柱状炭。
在取样期间内,压块破碎炭对于 NH3-N的处理效果均高于柱状炭。
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第九章
水净化用活性炭的主要性能指标体系介绍 9.3活性炭的强度指标
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第二章
活性炭应用的简单介绍
液相吸附
食品工业的应用 水质净化 制药工业的应用 化学工业和其他工业的应 用
气相吸附
大气污染的治理
其他应用
作为催化剂和催化剂的载体 作为医药保健品使用、清肠剂肾病 病人血液透析 应用于无公害农业生产、土壤改良 、制作高能电动汽车电池
有害有毒气体的防护
其他工业用途

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第八章
A水厂压块破碎炭与柱状炭使用比较
(2)微生物附着情况
① 表面活性炭的SEM扫描
活性炭表面粘附着了大量的球菌、杆菌以及丝状菌等,而且压块破碎炭表 面的微生物附着量及密度明显高于柱状炭表面。
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第八章
A水厂压块破碎炭与柱状炭使用比较
② 活性炭表面微生物量分析
在不同的炭滤池深度,压块破碎炭表面的生物附着量均高于柱状炭。
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第五章
活性炭使用性能一般性探讨及选择 5)溶质性质对活性炭吸附的影响
1)溶解度大的时候,溶质与溶剂结合力比较大,活性炭对溶质 吸附前,必须对溶质与溶剂的结合进行破坏,因而活性炭对溶质 的吸附能力就相对小。(多数情况下成立)
2)分子量大的物质吸附速度比较慢 3)液体温度对吸附的影响:液体温度比常温高时,产生吸附速度 变快的优点。 4)由于活性炭带有负的表面电荷,虽然有的场合,吸附状态也 发生变化;但总体上,多数场合是弱酸一侧的吸附效果比较好。
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第六章
国内常用的几种煤质活性炭及生产工艺
6.1历史沿革
柱状 压块破碎 活性炭 活性炭
柱状破碎 活性炭
原煤破碎 活性炭
压块破碎 活性炭
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第六章
国内常用的几种煤质活性炭及生产工艺
添加高温 煤焦油作 液 压 为粘结剂 成 型 磨粉 柱状 颗粒
宁夏 太西 地区 无烟 煤
炭化
活化
筛分 包装
④、比表面积 活性炭空隙结构的总面积,用以表 征活性炭总的吸附量的参考性指标。 ⑤、孔容积 活性炭空隙结构总的容积,用以表 征活性炭总的吸附量的参考性指标。
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第九章
水净化用活性炭的主要性能指标体系介绍 9.2活性炭的粒径及流动性指标介绍 ①活性炭的粒径
粒径规格 8目X16目 8目X20目 8目X30目 10目X30目 12目X40目 14目X40目 20目X40目 20目X50目 30目X60目 粒径尺寸 2.36-1.18mm 2.36-0.85mm 2.36-0.60mm 2.00-0.60mm 1.70-0.425mm 1.40-0.425mm 0.85-0.425mm 0.85-0.30mm 0.60-0.25mm
第九章
活性炭的主要性能指标体系介绍 9.1水净化用活性炭的吸附性能指标介绍
①碘(吸附)值 碘(吸附)值是活性炭柱吸 附碘溶液里的碘的能力,单位是 gm/g,是活性炭孔隙结构的相对 示性值,可用来表征活性炭的总表 面积和活性炭是否活化好的标志。 但它不一定是活性炭吸附其他物质 的量度。
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第九章
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第五章
活性炭使用性能一般性探讨及选择 5.1涉及到活性炭使用的活性炭常用性能: 1)颗粒活性炭机械强度,由于颗粒活性炭在使用过程中,要反冲洗及再生 操作;因而活性炭要有一定的机械强度。因煤质活性炭原料来源广泛、机 械强度好,故自来水、工业废水处理用活性炭通常选用煤质活性炭。 2)活性炭的吸附性能,活性炭的吸附性能和活性炭的孔径分布有很大关系 ,一般而言,孔径小的无烟煤活性炭适合于脱臭及溶剂回收的气相吸附中 ;孔径较大的烟煤活性炭适、用于水中去除各种有机物及农药之类的液相 吸附中。
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第九章
水净化用活性炭的主要性能指标体系介绍 9.1活性炭的吸附性能指标介绍
③酚值 生活饮用水水源中的污染物 浓度比非饮用水中的污染物浓度 低很多,一般为几个ppm甚至几 个ppb。这就要求生活饮用水净 化活性炭,在低浓度的范围内, 有较强的吸附力。 酚值是衡量活性炭吸附低浓 度物资能力的指标 酚值的定义为:将水中的含 酚量从100ppm降至10ppb时的 粉末活性炭投加量(gm/L)
注意:有效粒径和均匀系数均不适用于柱状活性炭
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第九章
水净化用活性炭的主要性能指标体系介绍 9.2活性炭的粒径及流动性指标介绍
④装填密度
在规定的装填条件下,单位体积内所含活性炭的质量其测定方法是 GB/T7702.4
⑤.漂浮率 活性炭投入水溶液中,漂在水面上的布恩与总投入量的比例,单位%数 压块破碎活性Baidu Nhomakorabea漂浮率几乎为零。 原煤破碎活性炭漂浮率在6-10%。
活性炭在水处理工艺的应用
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第一部分
活性炭的基础知识
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第一章 活性炭的概念
活性炭是一种多孔的炭结构 ,因其具有巨大的比表面积(1克质 量的表面积高达1200-1300㎡甚至更 大),可吸附去除多种化学物质, 活性炭能选择性地吸附非极性物质 ,孔径大小不同的孔隙,能吸附分 子大小不同的物质。 活性炭能够从含量极微的体系中进 行吸附,并能脱附再生,是其他技 术很难达到的,因而其广泛应用于 水质净化,大气环保,食品制造, 化工、医药等行业。
⑤四种活性炭的优缺点比较
压块破碎活性炭 生产工艺 是否易于生 物挂膜 磨损情况 漂浮率
柱状活性炭、柱状破碎活性炭、 原煤破碎活性炭、压块破碎活性 炭生产工艺及性能特点比较
原煤破碎活性炭 柱状活性炭 工艺较为简单 不容易挂膜 柱状破碎活性炭 工艺较为复杂, 成本较高 较容易挂膜
工艺复杂,价格 工艺简单,价格便 优于柱状破碎炭 宜 便于挂膜 耐磨性好 漂浮率基本为零 孔隙结构复合, 中孔次微孔发达 便于挂膜 耐磨性较差 漂浮率高
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第三章 活性炭的生产工艺
3.2.1活性炭简化生产工艺图
含炭物质 炭化 (煤,椰子 壳,沥青, (高温热解) 木屑等) 活化 后处理 活化 料 活性炭 (精制、破碎、 成品 筛分、包装)
炭化 料 (活化剂打孔)
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第四章
活性炭的空隙结构、孔径分布及功能 4.1活性炭的孔隙结构
参照前苏联科学院的杜比宁( DUBININ)划分法,活性炭的孔 隙分类如下: 微孔 孔隙直径≤2nm 中孔 孔隙直径=2nm-50nm 大孔 孔隙半径>50nm 微孔又分为真微孔(d<0.60.7nm)和次微孔(0.6-0.7nm< d<1.5-17nm),并指出研究和生 产次微孔发达的活性炭是活性炭 工作者的重要任务。 。
水系传染病
mg/L (ppm)
浊度成分
重金属 离 子
浓 度 µg/L 水 (ppb) 平
ng/L (ppt)
消毒副产物 合成有机化合物 霉味
1895~
1960
1970
1980
1990
2000 (年)
生活饮用水处理对象与浓度水平
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第九章
水净化用活性炭的主要性能指标体系介绍
9.1活性炭的吸附性能指标介绍
强度大,耐磨性 强度大,耐磨性 弱于压块炭 弱于压块炭 漂浮率低 漂浮率低
孔隙结构
大中孔发达为主
细微孔发达为主 细微孔发达为主
再生次数不宜过 再生次数不宜过 再生得率高,可 再生得率低,仅为 再生效果 多,再生一次后, 多,再生一次后, 以经过多次再生 70%左右 强度下降很快 强度下降很快
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第八章
A水厂压块破碎炭与柱状炭使用比较
(1)表面特征分析
① 空白活性炭的SEM扫描
柱状炭表面较为光滑,孔隙较少,起伏较小,压块破碎炭表面较为粗糙,孔 隙明显,突起较多。
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第八章
A水厂压块破碎炭与柱状炭使用比较
② 压块活性炭的AFM分析
压块破碎炭表面起伏较大,高低极差超过1500nm,突起较多,而柱状炭的表面 较为平滑,起伏较小,高低极差在700nm左右。
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第四章
活性炭的空隙结构、孔径分布及功能 4.3活性炭的孔隙结构功能图 尺寸 (nm) (mm)
1
10-6
10
10-5
102
10-4
103
10-3
104
10-2
105
10-1
106
1
孔隙
微孔 中孔 大孔
吸附小分子 功能
吸附大分子 担载细菌,微生物
担载触媒,药剂
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第四章
活性炭的空隙结构、孔径分布及功能 4.4.美国陶氏(DOW)化学公司水污染尺寸一览表
很明显,活性炭的粒径越小, 活性炭和液体接触的外表面积越 大[c㎡/cm³]吸附质进入活性炭的 通道就越多,吸附质在活性炭孔 隙中扩散的距离越短,吸附效果 就越好。
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第九章
水净化用活性炭的主要性能指标体系介绍 9.2活性炭的粒径及流动性指标介绍
②均匀系数:让产品的60%通过的 筛孔尺寸(d60)与同一产品通过 10%的筛孔尺寸(d10)之比值。 是反应活性炭颗粒均匀性的指标 ③ 有效粒径:让产品的10%通过 的筛孔尺寸(d10)例如:粒度分布 有10%的产品粒径小于0.5mm则此 产品的有效粒径即为0.5mm,是反 应活性炭颗粒大小有效性的一个指 标
3)活性炭性能差异性特征 由于原料和活化方法的不同,造成活性炭成品孔径分布状态、表面结构等 方面的差异,给活性炭的性能带来很大的差别,所以必须根据使用目的选 择最合适的活性炭及使用方法。
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第五章
活性炭使用性能一般性探讨及选择
4)吸附速度 吸附速度用于预测要让吸附物质与活性炭接触多长时间才能达到目的,根据吸附速度可以决定 吸附装置的大小,在等温条件下,活性炭的吸附速度由下述3个过程决定。 •在活性炭颗粒表面上流体薄膜内的物质移动速度 •活性炭颗粒内的扩散速度 •向颗粒内空隙内移动的速度 计算速度的方法有(Boyd)法、(Kay)法、德赖等、及桥本法,各有一套理论,可以参考,一 般认为,在活性炭的场合,颗粒活性炭的扩散系数值大小在10-5到10-7cm2/s左右
活性炭的孔隙结构模型图
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第四章
活性炭的空隙结构、孔径分布及功能 4.2活性炭的孔径分布
微孔(孔径小于2nm)拥有很大的 比表面积,微孔构成的内表面积 占总面积的95%以上,活性炭对 有机物的去除主要是微孔吸附作 用。活性炭的孔径特点决定了它 对不同分子大小有机物的去除效 果不同。试验结果表明,活性炭 易于吸附水中苯类化合物和小分 子量腐殖质,对分子量500-1000 的腐殖质,可吸附面积达GAC吸 附面积的25%去除率一般为70% ~86.7%,而对分子量小于500和 大于3000的有机物则达不到有效 去除的效果
水净化用活性炭的主要性能指标体系介绍 9.1活性炭的吸附性能指标介绍
②亚甲蓝吸附值
在给水处理应用活性炭的技 术指标中,亚甲蓝吸附值是一个 特别重要的关键指标。 如果从亚甲蓝分子表面取向 ,则表面积为1.35n㎡,垂直取 向时的面积为0.78n㎡,其尺寸 稍大于水中致臭物质2-MIB(2甲基异茨醇和土臭素)。因而亚 甲蓝吸附值反应了活性炭的脱臭 能力,亚甲蓝的吸附值高,则脱 除臭味的效果就好。
成品
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第七章
国内常用的几种煤质活性炭及生产工艺
②柱状破碎活性炭的生产工艺
添加高温 煤焦油作 为粘结剂 液压成型
宁夏太西 地区精洗 无 烟 煤
磨粉
柱状颗粒




筛分包装
破碎成不 定型颗粒 活 性 炭
活化成柱 状颗粒活 性 炭
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第七章
国内常用的几种煤质活性炭及生产工艺
③原煤破碎不定型颗粒活性炭的生产工艺
第二章 活性炭在水质净化处理中的 应用
活性炭对分子量在500~3000的有机物有十分明显的去除效果,去除 率一般为70%~86.7%,可经济有效地去除嗅、色度、重金属、消毒副产 物、氯化有机物、农药、放射性有机物等。 活性炭净化处理易于自动控制,对水量、水质、水温变化适应性强,
目前 常用的活性炭使用方法主要有 一、粉末活性炭投加(PAC)、 二、颗粒活性炭吸附净化(GAC)、 三、生物活性碳处理(BAC)三大类。
大同 弱粘 烟煤 块煤
破碎
热解 炭化
水蒸 气活 化
筛分 包装
成品
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第七章
国内常用的几种煤质活性炭及生产工艺
④压块破碎不定型颗粒活性炭的生产工艺 筛下细料 烟煤 配煤 磨成 煤粉 压块 成型 破碎 筛分 筛上料 1000℃高温 蒸汽活化 筛分 包装 800℃热解 炭化
破碎
成品
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第七章
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