《水处理用活性炭》PPT课件
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活性炭在水处理中的作用
活性炭在水处理中的作用活性炭在水处理的作用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，煤质活性炭因此能有效地除去水中大分子有机物。
一般在水处理中使用的活性炭，其表面积不一定过大，但是应具有较多的过渡孔隙及较大的平均孔徑。
日本市埸售一些液相用的活性炭具有以下特性：比表面积为850至1000m2/g，孔隙容积为0.88至1.5ｍl ／g ，平均孔隙半径為40至50A椰壳油脂脱色炭用于工业油、矿物油、食用油的脱色、去杂味及胶杂质，广泛用于食品工业和化学工业的液相脱色与精制。
水质工程学Ⅰ课件19水的其它处理-2活性炭吸附
2、 类型： （1）固定床（间歇式）：炭不动，水流
动，由上向下（也可反向）
（2）移动床（可连续式）：水由下向上， 炭由上向下排出，炭磨损大。
3、运行形式： （1）单床运行——间歇式。 （2）多床：并联式。（间歇式） 串联式。（单床、间歇工 艺不间歇）
4、 活性炭的再生： （1）加热再生：300~700℃热解有机物。 （2）药剂再生：H2SO4、HCl或NaOH等，
一、活性炭的性质：
1、 制造：是由木材、煤、果壳等为原料，高温炭化→活 化，而成的。
炭化——使原料热解成炭碴，生成类似石墨的多环芳香系 物质，具有疏水性和吸附性。
活化——使热解的炭碴成为多孔结构，增大吸附表面积， 比表面积可达成500~1700m2/g
2、形状： 粒状：0.44~3 mm（多次使用） 粉状：10~50μm（一次性使用
1、 概念：
接触时间： 活性炭床容积 或 炭床厚
流量
流速
（伪时间：床容积里有炭的体积）
泄漏时间：流量不变时，由开始进水至 出水水质达到限值的经历的时间。
2、 试验：目的：求泄漏曲线。
活性碳除气（泡24h）；用原水Co以某一 流速通过炭床。每隔一段时间t，检测一 次出水浓度Ct ；直到出水为Co为止。
→过滤→ 接触池 → 活性炭吸附→消毒→出水
2、O3的作用： 将较大的有机物氧化分解成易被生物降 解的有机物（控制O3量不可过大）
3、 活性炭作用：
（1）微生物的附着床，生活在炭的大孔内。
（2）吸附有机物。
微生物分解吸附的有机物，使炭再生周期加长。
4、工艺特点： （1）可完成生物硝化作用：NH4+→NO3（2）生物氧化了溶解的有机物。（使有机物重
较多）
活性炭吸附水的除氟PPT课件
qe KCe1/n
对等式两边取对数可将等式
qe
M
线性化为:
lgqe lgKn1lgCe
lgqe
Ce
1/n lgK
No. 8
lgCe
8
19.2.2 活性炭吸附 1 活性炭简介 2 活性炭的吸附性质 3 影响活性炭吸附的因素 4 活性炭的吸附特性
9
No. 9
1 活性炭简介 活性炭分类 活性炭的制备 活性炭细孔构造和分布
▪ 活性炭的细孔构造和分布
大孔的作用 扩散通道，吸附质通过此通道扩散到过渡孔和小
孔中去。 过渡孔的作用
提供通道，促使吸附质通过它扩散到小孔中起作用，活性 炭对大分子吸附质的吸附主要靠过渡孔来完成的。
小孔的作用
吸附量主要受小孔支配。
No. 15
15
吸附过程一般分为3个阶段： 1.液膜扩散（颗粒外部扩散）阶段 2.颗粒内部扩散阶段 3.吸附反应阶段：吸附质被吸附在细孔内表面上。
13
No. 13
▪ 活性炭的细孔构造和分布
以碳作骨架结构的黑 色固体物质。活性炭 的发达孔隙，表面积 极大，
活性炭的表面积达 500—1700m2/g碳。 具有良好的吸附特性。
细孔:表面积占整个
表面积的95％以上。
过渡孔：其表面积
占5％以下。
大孔：பைடு நூலகம்面积只有
0.5~2m2/g
14
No. 14
非极性吸附剂易吸附非极性的吸附质。 （4）吸附质分子的大小和不饱和度。 活性炭：易吸附分子直径较大的饱和化合物 合成沸石：易吸附分子直径小的不饱和化合物 （5）吸附质的浓度较低时，提高C可增加吸附量。 以后C↑，q增加很小，直至为一定值。
19
水处理用活性炭有关知识
水处理用活性炭有关知识水处理活性炭的种类、制造及特性：目前用于水处理的吸附剂有：活性炭、硅藻土、氧化硅、活性氧化铝、沸石及离子交换树脂等。
其中铝-硅系吸附剂是亲水性的吸附剂，对极性的物质有选择吸附，因此作为吸潮剂、脱水剂和精制非极性溶液的吸附剂。
活性炭是疏水性吸附剂，对水溶液中的有机物具有较强的吸附作用，作为城市污水与工业废水处理用的吸附剂。
用于水处理的活性炭一般分为以下几类：粉状活性炭：一般用木屑、煤为原料，经炭化、活化、磨粉等工艺制成，主要应用于静态吸附操作(间歇式操作)处理给水除臭、除味以及规模较小的工业或城市污水处理。
颗粒活性炭：按不同的材质可分为椰壳活性炭、果壳活性炭和煤质活性炭。
椰壳活性炭—活性炭行业及用户公认的最好的一种活性炭，不论是吸附速度、吸附能力、强度等各项指标以及按照水处理工艺不同可选择不同材质的活性炭产品。
活性炭水处理的特点1、活性炭对水中有机物有卓越的吸附特性由于活性炭具有发达的细孔结构和巨大的比表面积，因此对水中溶解的有机污染物，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，而且对用生物法和期货化学法难以去除的有机污染物，如色度、异臭、亚甲蓝表面活性物质、除草剂、杀虫剂、农药、合成洗涤剂、合成染料、胺类化合物，及许多人工合成的有机化合物等都有较好的去除效果。
2、活性炭对水质、水温及水量的变化有较强的适应能力。
对同一种有机污染物的污水，活性炭在高浓度或低浓度时都有较好的去除效果。
3，活性炭水处理装置占地面积小，易于自动控制，运转管理简单。
4、活性炭对某些重金属化合物也有较强的吸附能力，如汞、铅、铁、镍、铬、锌、钴等，因此，活性炭用于电镀废水、冶炼废水处理上也有很好的效果。
5、饱和炭可经再生后重复使用，不产生二次污染。
6、可回收有用物质，如处理高浓度含酚废水，用碱再生后可回收酚钠盐。
活性炭水处理的主要影响因素由于活性炭水处理所涉及的吸附过程和作用原理较为复杂，因此影响因素也较多。
活性炭在水处理中的应用
·
4.1.3 活性炭的生产
1、 原材料 原材料范围极广，几乎所有植物源含炭材料，如木削、无烟 煤、褐煤、焦炭、果核等，动物的骨、血和肉、塑料、橡胶和 纸浆等也可制成活性炭。总之，任何含炭量高、灰分低、价格 便宜的物质，都可以用来制造活性炭。工业批量生产的活性炭 ，一般均以煤、木屑、果核和果壳为原料。 不同原料制成的活性炭，吸附性能是不同的。 如用椰壳制成 的活性炭具有最小的孔隙半径，活性炭比表面积大，是气相吸 附中用于吸附小分子物质的理想的优质活性炭。 木质活性炭通常具有最大的孔隙半径，适宜用于吸附较大分子 的物质，几乎专门用于液相吸附。 煤质活性炭中，褐煤活性炭比烟煤活性炭具有较大的中孔，平 均孔径较大，能比较有效地吸附水中大分子有机物。
4、溶液的pH值 水中典型有机物的吸附，将随着pH值的降低而增加；
5、水温 由于吸附是放热反应，水温越低，吸附效能越好；
6、其他溶质的影响 溶液中存在多种混合溶质时，被吸附的各种溶质，有的能相互 诱发吸附，有的能相对独立的被吸附，有的则相互干扰，竞争 吸附。
4.2.5 液相吸附的速度控制
1、吸附过程
3）活性炭的颗粒尺寸：粒径越小，吸附速度越大，但颗粒太 小，炭床过水时水头损失较大，容易堵塞。一般平均粒径宜为 1.5-1.7mm，有效粒径0.8-0.9mm。
4）有足够的机械强度，耐磨损，价格低廉；
5）活性炭所含灰分小于10%。
4.3.2 活性炭吸附工艺的选用
1、新建、扩建和改建给水工程中，原水水质受微污染，经过常 规处理后某些有机、有毒物质含量指标或色、臭、味等感官指 标仍不能满足现行卫生标准或特定要求时，宜采用活性炭处理； 从吸附能力及经济效益考虑，活性炭在去除水中溶解性微量有 机物和运行维护的简易方面，均具有较大的优越性。
4.1.3 活性炭的生产
1、 原材料 原材料范围极广，几乎所有植物源含炭材料，如木削、无烟 煤、褐煤、焦炭、果核等，动物的骨、血和肉、塑料、橡胶和 纸浆等也可制成活性炭。总之，任何含炭量高、灰分低、价格 便宜的物质，都可以用来制造活性炭。工业批量生产的活性炭 ，一般均以煤、木屑、果核和果壳为原料。 不同原料制成的活性炭，吸附性能是不同的。 如用椰壳制成 的活性炭具有最小的孔隙半径，活性炭比表面积大，是气相吸 附中用于吸附小分子物质的理想的优质活性炭。 木质活性炭通常具有最大的孔隙半径，适宜用于吸附较大分子 的物质，几乎专门用于液相吸附。 煤质活性炭中，褐煤活性炭比烟煤活性炭具有较大的中孔，平 均孔径较大，能比较有效地吸附水中大分子有机物。
4、溶液的pH值 水中典型有机物的吸附，将随着pH值的降低而增加；
5、水温 由于吸附是放热反应，水温越低，吸附效能越好；
6、其他溶质的影响 溶液中存在多种混合溶质时，被吸附的各种溶质，有的能相互 诱发吸附，有的能相对独立的被吸附，有的则相互干扰，竞争 吸附。
4.2.5 液相吸附的速度控制
1、吸附过程
3）活性炭的颗粒尺寸：粒径越小，吸附速度越大，但颗粒太 小，炭床过水时水头损失较大，容易堵塞。一般平均粒径宜为 1.5-1.7mm，有效粒径0.8-0.9mm。
4）有足够的机械强度，耐磨损，价格低廉；
5）活性炭所含灰分小于10%。
4.3.2 活性炭吸附工艺的选用
1、新建、扩建和改建给水工程中，原水水质受微污染，经过常 规处理后某些有机、有毒物质含量指标或色、臭、味等感官指 标仍不能满足现行卫生标准或特定要求时，宜采用活性炭处理； 从吸附能力及经济效益考虑，活性炭在去除水中溶解性微量有 机物和运行维护的简易方面，均具有较大的优越性。
臭氧生物活性炭深度饮用水处理技术ppt课件
臭氧被分解后产生羟基自由基，间接地与水中有机污染物 作用，这一反应速率快，且没有选择性。
臭氧氧化作用的优缺点
优点
臭氧 氧化法
氧化能力强、 反应速度快、 反应条件温和、 操作简单、 无二次污染
缺点
臭氧生成设备复杂、 臭氧水处理中的应用
6 生物降解： 水解化合物进入细胞内，在酶作用下进行氧化分解。 7 外反扩散： 降解产物通过液膜扩散至污水中。
臭氧—生物活性炭技术原理
生物活性炭池的反应过程
活性炭孔隙中的有机物被分解后，经 过反冲洗，活性炭腾出吸附位置，恢复 了对有机物及溶解氧吸附能力。活性炭 对水中有机物的吸附和微生物的氧化分 解是相继发生的，微生物的氧化降解作 用使活性炭的吸附能力得到恢复，而活 性炭的吸附作用又使微生物获得丰富的 养料和氧气，两者互相促进，形成相对 平衡态，得到稳定的处理效果，从而大 大延长了活性炭的再生周期。
臭氧的反应机理
臭氧之所以表现出强氧化性，是因为臭氧分子中的氧原子具有强烈的亲电子 或亲质子性，臭氧分解产生的新生态氧原子，在水中形成具有强氧化作用的羟 基自由基·OH，它们的高度活性在水处理中被用于杀菌消毒、破坏有机物结构等 等，其副产物无毒，基本无二次污染，有着许多别的氧化剂无法比拟的优点， 不仅可以消毒杀菌，还可以氧化分解水中污染物。
臭氧—生物活性炭技术原理
生物活性炭的作用机理
生物活性炭对废水中有机物的去除机理主要由以下7方面组成：
1 外扩散： 污染物通过液膜达到活性炭表面。 2 内扩散： 污染物从活性炭表面进入微孔道和中孔道，进而扩散至中孔和微
孔表面。
3 吸附： 进入微孔、中孔表面的污染物被活性炭吸附相对固定。
4 水解：污染物与菌胶团分泌的胞外酶反应，水解成分子量较小的物质。 5 内反应： 水解后的化合物由中孔道和微孔道扩散至外表面生物膜吸附区。
臭氧氧化作用的优缺点
优点
臭氧 氧化法
氧化能力强、 反应速度快、 反应条件温和、 操作简单、 无二次污染
缺点
臭氧生成设备复杂、 臭氧水处理中的应用
6 生物降解： 水解化合物进入细胞内，在酶作用下进行氧化分解。 7 外反扩散： 降解产物通过液膜扩散至污水中。
臭氧—生物活性炭技术原理
生物活性炭池的反应过程
活性炭孔隙中的有机物被分解后，经 过反冲洗，活性炭腾出吸附位置，恢复 了对有机物及溶解氧吸附能力。活性炭 对水中有机物的吸附和微生物的氧化分 解是相继发生的，微生物的氧化降解作 用使活性炭的吸附能力得到恢复，而活 性炭的吸附作用又使微生物获得丰富的 养料和氧气，两者互相促进，形成相对 平衡态，得到稳定的处理效果，从而大 大延长了活性炭的再生周期。
臭氧的反应机理
臭氧之所以表现出强氧化性，是因为臭氧分子中的氧原子具有强烈的亲电子 或亲质子性，臭氧分解产生的新生态氧原子，在水中形成具有强氧化作用的羟 基自由基·OH，它们的高度活性在水处理中被用于杀菌消毒、破坏有机物结构等 等，其副产物无毒，基本无二次污染，有着许多别的氧化剂无法比拟的优点， 不仅可以消毒杀菌，还可以氧化分解水中污染物。
臭氧—生物活性炭技术原理
生物活性炭的作用机理
生物活性炭对废水中有机物的去除机理主要由以下7方面组成：
1 外扩散： 污染物通过液膜达到活性炭表面。 2 内扩散： 污染物从活性炭表面进入微孔道和中孔道，进而扩散至中孔和微
孔表面。
3 吸附： 进入微孔、中孔表面的污染物被活性炭吸附相对固定。
4 水解：污染物与菌胶团分泌的胞外酶反应，水解成分子量较小的物质。 5 内反应： 水解后的化合物由中孔道和微孔道扩散至外表面生物膜吸附区。
活性炭水处理培训
原
水
箱
六、水处理工艺改造后的设备现状
根据工艺要求和供水质量要求，酿造水处理对设备和工艺进行了一 系列的改造：
一、、将原来的东区自来水改为地上管路，原东区自来水管路 废弃，而且有计划不久将西区自来水管路也改为地上管路，但 东西区连通阀门不变。 二、将热水杀菌改为蒸汽杀菌 三、将一台原水泵改为反洗水泵。
•3、活性炭更换的三个条件： 活性炭过滤后的水TTHM的含量超过标准 品尝有明显异味 使用期限已超过规定的年限
二、活性炭在水处理过程中的作用
•1、吸附水中余氯 •2、吸附水中有机物 3、吸附水中重金属离子 4、过滤水中悬浮物
二、活性炭在水处理过程中的作用
活性炭为什么能够吸附水中的物质。
因为活性炭有着巨大的比表面积，一克 活性炭的展开面积相当于一个标准足球场 那么大，而且里面有着不同孔径的通道， 当水从活性炭里面的通道经过时，各种杂 质就会被活性炭的表面吸附，使水达到洁 净的目的。
活
活
活
性
性
性
炭
炭
炭
红线为蒸汽杀菌管路走向 紫红线为水处理 CIP 刷洗产品水柜管路走向。 绿色为清酒 CIP 刷洗管路走向 兰色为 5 月 13 日为消除刷洗死角新增加管路，
二、活性炭在水处理过程中的作用
活性炭为什么要定期进行杀菌
活性炭对混合物的吸附是有选择性的，所有级别的 活性炭颗粒都能吸附有机物，特定级别的活性炭颗粒对 一些特定的污染物有特殊的吸附能力。
活性炭去掉余氯又吸附了有机物后，炭床就成了微生 物生长的场所，为控制微生物，必须使水中含有一定量的余 氯达到消毒杀菌的效果，可是，我们要生产啤酒，所以就不 能添加氯，这样微生物就会大量繁殖，为了控制微生物孳生 我们就必须定期进行蒸汽高温杀菌以达到保证出水水质的目 的。
污水处理中的活性炭吸附法
影响因素
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
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
活性炭吸附PPT课件
化学氧化法
生物法
→
药剂再生法
低温
（1）加热再生法
高温
高温加热法：脱水→干燥→碳化→活化→冷却
脱水：使活性炭和输送液体进行分离。
干燥：加温到100~150 0C
时挥发低沸 点有机物。
,将细孔中的水分蒸发，同
碳化：加热到 300~700 ，高沸点有机物由于热分解，一部分 成为低沸点的有机物进行挥发；另一部分碳化，留在活性炭的细孔 中。
活性炭吸附
吸附：在相界面上，物质的浓度自动发生累积或浓集的现象。分为 物理吸附和化学吸附。
物理吸附：吸附剂和吸附质之间通过分子间力产生的吸附。
化学吸附：吸附剂和吸附质之间发生化学作用，由于化学键力引起 的。
废水处理中常用的吸附剂有活性炭，磺化煤、活化酶、沸石、活性 白土、硅藻土、焦炭、木炭、木屑等。
表示I型等温式有浪缪尔公式和费兰德利希公式，表示II型吸附等温式 有BET公式。
（1）朗缪尔公式从动力学观点出发，通过一些假设条件而推导的单分 子公式
q=abC/(1+aC)
式中a,b为常数
C为吸附平衡时水中剩余的吸附质浓度g/L。
为计算方便，将上式改为导数式1，即：1 • 1 1 q ab C b
降流式固定床型吸附塔示意图
（2）移动床
原水从吸附塔底部流入和吸附剂进行逆流接触，处理后的 水从塔顶流出，再生后的吸附剂从塔顶加入，接近吸附饱和的吸附 剂从塔底间歇的排除。
五 活性炭柱试验
炭柱在未出现出水泄漏之前存在三个区：失效区、吸附区和未
利用区，随着过滤的进行，吸附区保持固定的高度向下推移。 泄漏曲线的形状与进水水质、滤速及炭床高度有关，当v、
比表面积：每克吸附剂所具有的表面积。活性炭的比表面积可达 500~1700m2/g，其中小孔占95%。 使活性炭具有吸附功能的是小孔，大孔的作用是将溶液导入，使 其进入小孔的吸附功能区。
生物法
→
药剂再生法
低温
（1）加热再生法
高温
高温加热法：脱水→干燥→碳化→活化→冷却
脱水：使活性炭和输送液体进行分离。
干燥：加温到100~150 0C
时挥发低沸 点有机物。
,将细孔中的水分蒸发，同
碳化：加热到 300~700 ，高沸点有机物由于热分解，一部分 成为低沸点的有机物进行挥发；另一部分碳化，留在活性炭的细孔 中。
活性炭吸附
吸附：在相界面上，物质的浓度自动发生累积或浓集的现象。分为 物理吸附和化学吸附。
物理吸附：吸附剂和吸附质之间通过分子间力产生的吸附。
化学吸附：吸附剂和吸附质之间发生化学作用，由于化学键力引起 的。
废水处理中常用的吸附剂有活性炭，磺化煤、活化酶、沸石、活性 白土、硅藻土、焦炭、木炭、木屑等。
表示I型等温式有浪缪尔公式和费兰德利希公式，表示II型吸附等温式 有BET公式。
（1）朗缪尔公式从动力学观点出发，通过一些假设条件而推导的单分 子公式
q=abC/(1+aC)
式中a,b为常数
C为吸附平衡时水中剩余的吸附质浓度g/L。
为计算方便，将上式改为导数式1，即：1 • 1 1 q ab C b
降流式固定床型吸附塔示意图
（2）移动床
原水从吸附塔底部流入和吸附剂进行逆流接触，处理后的 水从塔顶流出，再生后的吸附剂从塔顶加入，接近吸附饱和的吸附 剂从塔底间歇的排除。
五 活性炭柱试验
炭柱在未出现出水泄漏之前存在三个区：失效区、吸附区和未
利用区，随着过滤的进行，吸附区保持固定的高度向下推移。 泄漏曲线的形状与进水水质、滤速及炭床高度有关，当v、
比表面积：每克吸附剂所具有的表面积。活性炭的比表面积可达 500~1700m2/g，其中小孔占95%。 使活性炭具有吸附功能的是小孔，大孔的作用是将溶液导入，使 其进入小孔的吸附功能区。
活性炭治理水污染课件
吸附反应速度。
《活性炭治理水污染》PPT课件
除了活性炭的吸附性能的指标外，活性炭的一般性质 主要有以下几项：
(1)水分：一般含水量(质量分数)为3%、8%、10%。在 贮存过程中，活性炭可能吸收25%-30%的水分，因此，在 实际使用前，需测定其含水量。
(2)灰分：可以在600℃马福炉中测定。 (3)干燥减量：一般在5%以下。 (4)堆积密度：表示活性炭的表观密度，就是单位体 积活性炭的质量，可用量筒测定。 (5)pH值：指在一定量蒸馏水活性炭悬浮液中的pH值， 一般在4-11。
《活性炭治理水污染》PPT课件
2.2 活性炭的分类
活性炭的种类因制备原料及工艺不同而不同，从形状
和外观上看，可分为如下几种：
1.粒状炭
外观为暗黑色，由含碳原料（如果 壳、动物骨骼、煤和石油焦等）在
不高于773K下炭化，然后通水蒸
气活化制得。根据用途不同，原料
也不同。维尼纶催化剂载体炭，是用
果壳作原料，经水蒸气活化制得的不
浓度、溶液的温度、接触时间、pH值和活性炭颗粒直径等
各种因素。测定活性炭的吸附能力就要测定吸附平衡等温
线。在水处理中常用Frendlich公式。由活性炭的吸附能
力可以确定在实际使用时活性炭物质向活性炭表面的迁移速度；
(2)活性炭颗粒孔隙内的扩散速度；(3)活性炭内表面上的
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2.粉末炭
外观为粉末状，粒度一般在200目以下，粉末炭可分为用于糖 类、油脂、酒类、药品等脱色用的脱色炭，及用于医药方面的药用 炭 。 粉 末 活 性 炭 的 粒 径 一 般 在 10~50μm 之 间 。 比 表 面 积 一 般 在 1000m2/g以上，细孔一般总孔容积可达0.6一1.18mL/g，孔径104nm， 细孔分为大孔、过滤孔和微孔。
水处理活性炭
5/62
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）
6/62
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。 。
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。
27/62
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
nob=nitrite-oxidizing bacteria=亚硝酸氧化细菌
22/62
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
水的净化(与“活性炭”有关文档共6张)
(2) 水的净化
第1页，共6页。
天然水在自然循环过程中与大气和土壤不断地接触，必 然会混入多种杂质。这些杂质有的悬浮在水中，有的溶解在净化水过程示意图
问题3 我们观察到，水中的一些杂质被过滤了出去，而一些有颜色的物质还溶在水中，这说明什么问题？
第4页，共6页。
净化程度最制高的取方蒸法 馏水的装置
第5页，共6页。
作业：自己设计制作的水过滤器
沙砾 细沙 活性炭
棉花
第6页，共6页。
这些杂质有的悬浮在水中，有的溶解在水中，还有的以胶状粒子分散在水中。
第3页，共6页。
问题3 我们观察到，水中的一些杂质被过滤了出去，而 一些有颜色的物质还溶在水中，这说明什么问题？
过滤的作用
除去不溶性杂质
活性炭净水器
活性炭的吸附作用
活性炭具有疏松多孔结构，对水 中一些可溶性物质和异味有很强的
吸附能力。
问聚题在2一起加，絮你凝们剂说后它，是它什形么成物胶质体？，可以将水中的悬浮物凝 这问活天问活天天这 活天活问问天问活问这这天问问天天问这些题性然题性然然些性然性题题然题性题些些然题题然然题些杂 2炭 水 2炭 水 水 杂炭 水 炭 23水 2炭 2杂 杂 水 23水 水 2杂质具在具在在质 具在具在具质质在在在质加加加我加加加我加有有自有自自有 有自有自有有有自自自有絮 絮 絮 们 絮 絮 絮 们 絮的疏然疏然然的 疏然疏然疏的的然然然的凝凝凝观凝凝凝观凝悬松循松循循悬 松循松循松悬悬循循循悬剂剂剂察剂剂剂察剂浮多环多环环浮 多环多环多浮浮环环环浮后后后到后后后到后在孔过孔过过在 孔过孔过孔在在过过过在，，，，，，，，，水结程结程程水 结程结程结水水程程程水它它它水它它它水它中构中构中中中构中构中构中中中中中中形形形中形形形中形，，与，与与， ，与，与，，，与与与，成成成的成成成的成有对大对大大有 对大对大对有有大大大有胶胶胶一胶胶胶一胶的水气水气气的 水气水气水的的气气气的体体体些体体体些体溶中和中和和溶 中和中和中溶溶和和和溶，，，杂，，，杂，解一土一土土解 一土一土一解解土土土解可可可质可可可质可在些壤些壤壤在 些壤些壤些在在壤壤壤在以以以被以以以被以水可不可不不水 可不可不可水水不不不水将将将过将将将过将中溶断溶断断中 溶断溶断溶中中断断断中水水水滤水水水滤水，性地性地地， 性地性地性，，地地地，中中中了中中中了中还物接物接接还 物接物接物还还接接接还的的的出的的的出的有质触质触触有 质触质触质有有触触触有悬悬悬去悬悬悬去悬的和，和，，的 和，和，和的的，，，的浮浮浮，浮浮浮，浮以异必异必必以 异必异必异以以必必必以物物物而物物物而物胶味然味然然胶 味然味然味胶胶然然然胶凝凝凝一凝凝凝一凝状有会有会会状 有会有会有状状会会会状聚聚聚些聚聚聚些聚粒很混很混混粒 很混很混很粒粒混混混粒在在在有在在在有在子强入强入入子 强入强入强子子入入入子一一一颜一一一颜一分的多的多多分 的多的多的分分多多多分起起起色起起起色起散吸种吸种种散 吸种吸种吸散散种种种散，，，的，，，的，在附杂附杂杂在 附杂附杂附在在杂杂杂在你你你物你你你物你水能质能质质水 能质能质能水水质质质水们们们质们们们质们中力。力。。中 力。力。力中中。。。中说说说还说说说还说。。。。 。。。。。。它它它溶它它它溶它是是是在是是是在是什什什水什什什水什么么么中么么么中么物物物，物物物，物质质质这质质质这质？？？说？？？说？明明什什么么问问题题？？
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天然水在自然循环过程中与大气和土壤不断地接触，必 然会混入多种杂质。这些杂质有的悬浮在水中，有的溶解在净化水过程示意图
问题3 我们观察到，水中的一些杂质被过滤了出去，而一些有颜色的物质还溶在水中，这说明什么问题？
第4页，共6页。
净化程度最制高的取方蒸法 馏水的装置
第5页，共6页。
作业：自己设计制作的水过滤器
沙砾 细沙 活性炭
棉花
第6页，共6页。
这些杂质有的悬浮在水中，有的溶解在水中，还有的以胶状粒子分散在水中。
第3页，共6页。
问题3 我们观察到，水中的一些杂质被过滤了出去，而 一些有颜色的物质还溶在水中，这说明什么问题？
过滤的作用
除去不溶性杂质
活性炭净水器
活性炭的吸附作用
活性炭具有疏松多孔结构，对水 中一些可溶性物质和异味有很强的
吸附能力。
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精选ppt
5
二、水处理活性炭选用
1、指标
指标
GB/T13803.2- GB/T7701.4- DL/T582-
1999（一级品） 1997（优级）
2005
强度（%）
≥ 94
≥ 85
≥90 ～95
表观密度（g/cm3）
0.45 ～ 0.55 0.38 ～0.5 0.38 ～0.5
水分 （%） pH
≤10 5.5 ～ 6.5
水处理用活性炭
——兼谈电力行业标准DL/T5822005 “火力发电厂水处理用活性炭使用导则”
上海电力学院 2005.7
精选ppt
1
一、活性炭概况
1.活性炭制造
水蒸气 ↓
原料→炭化→破碎、造料→活化→洗涤→干燥→筛分→成品
原料：含炭的材料，如木材、煤炭、石油、果壳（椰子壳、杏 核、山桃壳等）、塑料、废纸等
≤5 6 ～10
≤10 5.5 ～11
灰分（%）
≤5
≤ 10
≤6
漂浮率（%）
≤2
≤5
碘值（mg/g） 亚甲基蓝吸附值（ mg/g ）
苯酚吸附值（ mg/g ） 比表面积（m2/g）
≥ 1000 ≥ 135
≥ 1050 ≥ 180 ≥ 140 ≥900
测量活性炭对 水中典型有机 物的吸附等温 线，进行对比 选择。
孔容积（cm3/g）
≥0.05
精选ppt62、 源自L/T582-2005 中的吸附性能选用方法
① 、问题提出
不同原料、不同制造工艺对活性炭吸附性 能影响很大。
活性炭对天然水中有机物的吸附能力与活 性炭本身的比表面积、碘值、苯酚吸附值等 指标相关性不好。
活性炭对天然水中有机物的吸附能力与该 有机物的分子大小对活性炭的孔径尺寸的匹 配程度有关。
活化：物理活化：水蒸汽、二氧化碳 化学活化：ZnCl2、CaCl2等
精选ppt
2
2、活性炭基本性能
①、物理性能
外观 粒度和粒径分布 水分，% 表观密度，g/cm3 强度，% 灰分，% 漂浮率，% pH
精选ppt
3
② 、吸附性能
碘吸附值，mg/g 亚甲基蓝吸附值，mg/g 苯酚吸附值，mg/g 四氯化碳吸附值，% ABS值，g
精选ppt
4
3、水处理中使用的活性炭
①、使用场合和目的
工业用水处理：去除余氯，降低有机物 工业废水处理：降低水中有机物 生活饮用水处理：降低水中有机物，去除水中致
突变物质
② 、使用标准
GB/T13803.2-1999 木质净水用活性炭
GB/T7701.4-1997 净水用煤质颗粒活性炭
DL/T582-2005 火力发电厂水处理用活性炭使用导则
精选ppt
7
项目
比表面积（m2/g）
碘值（mg/g）
亚甲基蓝吸附值 （mg/0.1g）
四氯化碳吸附率 （%）
对腐殖酸、富里酸、 木质素等大分子天 然有机物吸附容量
周期制水量比值
果壳炭 682.6 833.4
9 41.08 中等
1.425
精选ppt
核壳炭 738.3 895.7
9.5 45.11 最大
1.5
椰壳炭 1024.9 1111.6
12.5 64.78 最小
1
8
②、采用对水中天然有机物的吸附等温线 进行选择
测定活性炭对天然水中常见的腐殖酸、富里酸、 木质素、丹宁等四种大分子有机物的吸附等温 线，进行对比选择。
吸附容量q mg/g
30
系列1
25
系列2
系列3
20
系列4
系列5
15
系列6
系列7
对水中余氯可以彻底去除 对水中有机物的去除
%
去 70
除 50 率
20
制水量
精选ppt
14
3、活性炭再生 4、生活饮用水处理中的活性炭
精选ppt
15
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
吸附后平衡浓度Ce(E260)
精选ppt
10
用微型柱快速穿透（MCRB）方法选择活性炭
精选ppt
11
精选ppt
12
三、水处理活性炭使用
1、使用方式 粉状活性炭的使用 粒状活性炭的过滤吸附
活性炭使用前的处理 运行中的监测 运行中的反洗 失效判断
精选ppt
13
2、运行特性
10
5
0
0
2
4
6
8
10
12
平衡浓度Ce mg/L
精选ppt
9
将实际使用水中的有机物进行浓缩，测定活 性炭对其吸附等温线，做对比选择。
也可以在实际使用水中进行周期制水量测试。
吸附容量q(E260.L/g)
1200 1000 800 600 400 200
0
0
系列 1 系列 2 系列 3 系列 4 系列 5