吸附法处理工艺
第06章_吸附法净化气态污染物
<1.9
（2）硅胶
硅胶的分子式通常用SiO2·nH2O表示。由H2 SiO3溶液经 过缩合、除盐、脱水等处理制得。比表面积达800 m2/g。 工业用的硅胶有球型、无定形、加工成型和粉末状四种。 硅胶是亲水性的极性吸附剂，对不饱和烃、甲醇、水分等 有明显的选择性。主要用于气体和液体的干燥、溶液的脱 水。
活性氧化铝主要用于气体的干燥和液体的脱水，如汽油、 煤油、芳烃等化工产品的脱水；空气、氦、氢气、氯气、 氯化氢和二氧化硫等气体的干燥。
（4）分子筛
沸石分子筛也称为沸石，是硅铝酸金属盐的晶体， 它是一种强极性的吸附剂，对极性分子，特别是 对水有很大的亲和能力，一般比表面积可达750 m2/g，具有很强的选择性。常用于石油馏分的分 离、各种气体和液体的干燥等场合，如从混合二 甲苯中分离出对二甲苯，从空气中分离氧。
氧化铝 10X分子筛
树脂
活性炭
活性炭纤维
2）分类
吸附剂可分为两大类：天然（如硅藻土、白土、天 然沸石等）；人工（主要有活性炭、活性氧化铝、 硅胶、合成沸石分子筛、有机树脂吸附剂等）。
（1）活性炭
活性炭是最常用的非极性吸附剂。为疏水性和亲有 机物的吸附剂，具有很高的比表面积，活性炭的主 体是炭，表面上的官能团较少，极性较弱，对烃类 及衍生物的吸附能力强。
（3）通过微孔的扩散。利用气体在多孔固体中扩散速率的 差别可以将混合物分离。
（4）微孔中的凝聚。多数情况下毛细管上的可凝气体会在 小于其正常蒸气压的压力下在毛细管中凝聚。因此多孔固体 周围的可凝缩气体会在与其孔径对应的压力下在微孔中凝聚。
2）化学吸附：是吸附质和吸附剂分子间的化学键作用所引 起的吸附，也称为“活性吸附”。
化学稳定性好，抗酸耐碱，热稳性高，再生容易。 用于回收气体中的有机气体，脱除废水中的有机物， 脱除水溶液中的色素。
总氮处理工艺
总氮是水体中的一种重要污染物，它对水生态环境的影响极大。
为了降低水体中总氮的浓度，需要采取相应的处理工艺。
下面将详细介绍几种常见的总氮处理工艺。
一、生物法生物法是目前应用最广泛的总氮处理方法之一，其主要原理是利用微生物降解和转化总氮。
常见的生物法包括曝气法、好氧-厌氧法和硝化/反硝化法。
1. 曝气法：曝气法是通过供氧来促进微生物降解总氮的一种方法。
在曝气池中，通过机械曝气或自然曝气，将氧气引入水体，增加氧气浓度，提高微生物的降解效率。
曝气法适用于低浓度总氮的处理，但对于高浓度总氮的处理效果较差。
2. 好氧-厌氧法：好氧-厌氧法是将水体分成好氧区和厌氧区，使好氧区的微生物进行硝化作用，将氨氮转化为硝态氮；而厌氧区的微生物进行反硝化作用，将硝态氮还原为氮气释放出去。
好氧-厌氧法适用于较高浓度总氮的处理，能够有效地降解总氮。
3. 硝化/反硝化法：硝化/反硝化法结合了硝化和反硝化两个过程。
通过在一定条件下，使水体中的氨氮首先被硝化成硝态氮，然后再通过反硝化过程将硝态氮还原为氮气释放出去。
硝化/反硝化法能够同时去除氨氮和硝态氮，对于处理含氨废水具有较好的效果。
二、化学法化学法是利用化学物质与总氮发生反应来实现总氮的处理。
常见的化学法包括还原法和氧化法。
1. 还原法：还原法是通过添加还原剂，如亚硫酸盐、亚硝酸盐等，将水体中的硝态氮还原为氨氮，进而通过其他方法进一步处理。
还原法适用于处理低浓度硝态氮的水体。
2. 氧化法：氧化法是通过添加氧化剂，如高锰酸钾、过氧化氢等，将水体中的氨氮氧化为硝态氮。
氧化法适用于处理含氨废水，能够将氨氮转化为硝态氮，进而利用其他方法去除。
三、物理法物理法是利用物理过程来实现总氮的处理，常见的物理法包括吸附法和膜分离法。
1. 吸附法：吸附法是通过在水体中添加吸附剂，如活性炭、沸石等，使总氮与吸附剂发生作用，从而将总氮吸附到吸附剂上，达到去除总氮的目的。
吸附法适用于处理低浓度总氮的水体。
盐湖提锂技术之吸附法工艺、案例分析
正文目录
吸附法
1 蓝科锂业：吸附法+膜浓缩 2 藏格股份：吸附法+膜浓缩
图表 吸附法基本工艺流程一览
粉末吸附剂
造粒
提锂后的母液
颗粒吸附剂 HCl溶液
含Ca, Mg渣
盐湖卤水
预处理
吸附
洗脱
精制
Li₂CO₃产品
干燥
水 洗涤 洗水
Na₂CO₃ 沉淀 滤液
浓缩 NaCl晶体
吸附法的优势在于工艺简单，锂回收率高，目前研究方向在于将吸附工艺置 于原卤之后，以减少老卤生产过程中的锂损失。但是，其使用的吸附剂容损严重， 造粒后吸附容量会显著下降，从而影响后续产品质量。
图表 吸附法下万吨工业级碳酸锂成本拆分（万元）
离子膜
吸附剂 碳酸钠 硫酸
能耗
消耗
设备 折旧
0.09
0.27
0.15
0.20
0.96
0.11
人工 0.10
其他 费用 0.73
合计 2.60
在具体应用领域，蓝科锂业及藏格股份均采用吸附法叠加膜浓缩的技术工艺。 两家企业目前均从事察尔汗盐湖的资源开发。察尔汗盐湖面积达 5856 平方公里， 折合碳酸锂储量约 1623.47 万吨，但是其镁锂比高达 1577，经盐田晒卤后的老 卤镁锂比仍高达 400，因此，传统摊晒、太阳池技术等均不使用如此高的镁锂比， 相比较而言，吸附法是实现锂盐高效生产的最佳选择。
活性炭吸附法
活性炭吸附法活性炭吸附法是一种常用的处理水和空气中有害物质的方法。
活性炭具有优异的吸附能力，能有效去除水和空气中的有毒有害物质，保障环境和人体健康。
本文将对活性炭吸附法的原理、应用及其优缺点进行探讨。
一、活性炭吸附法的原理活性炭具有大孔和小孔结构，因此具有很大的比表面积。
这种多孔结构使活性炭具有很强的吸附性能。
活性炭能够通过物理吸附和化学吸附两种方式去除有害物质。
物理吸附是指通过分子间的吸引力使有害物质附着在活性炭表面。
活性炭表面的吸附位点通过范德华力将有害物质吸附在其表面，形成一种物理吸附膜。
而化学吸附是指通过共价键或离子键使有害物质固定在活性炭表面。
化学吸附能够更牢固地固定有害物质，但是物理吸附占主导地位。
二、活性炭吸附法的应用1. 水处理活性炭吸附法在水处理领域广泛应用。
它可以有效去除水中的有机污染物和重金属离子。
许多水处理厂使用活性炭来去除水中的有机物质，提高水质的透明度和口感。
同时，活性炭也能够去除水中的氯和氯代溶剂，改善水质。
2. 空气净化活性炭吸附法也被广泛应用于空气净化领域。
它能够去除室内空气中的有机污染物、异味和有毒气体。
许多办公室和家庭使用活性炭过滤器来净化空气，改善室内环境。
3. 工业废气处理活性炭吸附法在工业废气处理中也具有重要应用。
许多工厂使用活性炭床来净化废气中的有机物质和无机有害气体。
活性炭能够有效去除废气中的有毒有害物质，保障环境的安全。
三、活性炭吸附法的优缺点1. 优点（1）活性炭具有很高的比表面积，大大提高了吸附能力；（2）活性炭可以去除多种有害物质，包括有机物质和无机有害物质；（3）活性炭的价格相对较低，使用成本较低。
2. 缺点（1）活性炭的吸附容量有限，需要定期更换；（2）活性炭吸附过程中会产生一定的废弃物；（3）活性炭的再生过程比较复杂，需要一定的技术支持。
四、结论活性炭吸附法是一种常用的处理水和空气中有害物质的方法。
它通过活性炭的吸附能力将有害物质从水和空气中去除，保障环境和人体健康。
7气态污染物的治理吸附法PPT课件
2、吸附净化法的特点
（1）适用范围 ①常用于浓度低，毒性大的有害气体的净化； ②对有机溶剂蒸汽具有较高的净化效率； ③当处理的气体量较小时，用吸附法灵活方便。 （2）优点：净化效率高，可回收有用组分，设备简 单，易实现自动化控制。 （3）缺点：吸附容量小，设备体积大；吸附剂容量 往往有限，需频繁再生，间歇吸附过程的再生操作麻 烦且设备利用率低。
常用吸附剂特性
吸附剂类 型
堆积密度 /kg·m-3
热
容
/kJ(kg·K)
-1
操作温度
上限/K
平均孔径 /Å
再生温度 /K
比表面积 /㎡·g-1
活性炭
200～ 600 0.836 ～ 14.22534
15～25
373～ 413 600～ 1600
活性氧 化铝
750～ 1000 0.836
～ 17.07435
发展趋势：由电厂到石油化工、硫酸及肥料工业等领 域。
能否应用该方法的关键： ①解决副产物稀硫酸的应用市场； ②提高活性炭的吸附性能；
活性炭脱硫的主要特点： ①过程比较简单，再生过程中副反应很少； ②吸附容量有限，常需在低气速（0.3-1.0m/s） 下进行，因而吸附器体积较大； ③活性炭易被废气中O2氧化而导致损耗； ④长期使用后，活性会产生磨损，并因微孔堵塞 丧失活性。
吸附剂的活已性所 吸用 附吸 吸附 附剂 质量 的 10质 % 0 量
吸附剂的活性：
静活性：是指在一定温度下，与气相中被吸附物质的初 始浓度平衡时的最大吸附量，即在该条件下，吸附达到 饱和时的吸附量。
动活性：气体通过吸附层时，当流出吸附层的气体中刚 刚出现被吸附物质时即认为此吸附层已失效。这时单位 吸附剂所吸附的吸附质的量称为～。
污水的吸附法、离子交换法、萃取法和膜析法ppt
一. 离子交换剂
水处理中用的离子交换剂有磺化媒和离子交换树脂。磺化媒利用天然 媒为原粒，经浓硫酸磺化处理后制成，但交换容量低，机械强度差，化学 稳定性较差已逐渐为离子交换树脂所取代。
离子交换树脂按树脂的类型和孔结构的不同可分为：凝胶型树脂、大 孔型树脂、多孔凝胶型树脂、巨孔型（MR型）树脂和高巨孔型（超MR型） 树脂等。
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沉降式固定层吸附塔的构造
五、吸附法在污水处理中的应用
1. 吸附法除汞 活性炭有吸附汞和汞化合物的性能，但因其吸附能力有限，只适 宜于处理含汞量低的废水。 2.炼油厂、印染厂废水的深度处理 某炼油厂含油废水，经隔油，气浮和生物处理后，再经砂滤和活 性炭过滤深度处理
第二节 离子交换法
离子交换法是水处理中软化和除盐的主要方法之一。在废水处理中主 要用于去除废水中的金属离子。离子交换的实质是不溶液中的其它同性离 子的交换反应，是一种特殊的吸附过程成，通常是可逆性化学吸附。
吸附法
吸附法吸附法的基本原理吸附法是利用多孔性固态物质吸附水中污染物来处理废水的一种常用方法。
吸附作用分为两类：物理吸附和化学吸附。
物理吸附是由于分子间相互作用产生的吸附，没有选择性，吸附强度好，具有可逆性，是放热过程，化学吸附是靠化学键力相互作用产生的吸附，这种吸附选择性好，吸附力强，具有不可逆性，是吸热过程。
一般吸附都兼有物理吸附和化学吸附功能，两种吸附过程可以同时进行。
吸附过程基本上可以分为三个阶段。
第一阶段为吸附质扩散通过水膜而到达吸附剂表面（膜扩散）;第二阶段为吸附质在空隙内扩散；第三阶段为吸附质在吸附剂表面上发生吸附。
通常吸附阶段反应速率非常快，总过程速率由第一阶段、第二阶段的速率所控制。
在一般情况下，吸附过程开始时往往由膜扩散控制，而在吸附终端时，内扩散起决定性作用。
（1）吸附净化的概念①多孔性固体物质具有选择性吸附与废气中的一种会多种有害组分的特点。
②吸附净化是利用多孔性固体物质的这一特点，实现净化废气的一种方法。
（2）物理吸附作用力为分子范德华力（单层、双层）。
范德华力是定向力、诱导力和逸散力的总称。
物理吸附特征是：①吸附质与吸附剂间不发生化学方应；②吸附过程极快，参加吸附的各项间常常瞬时即达平衡；③吸附为放热反应；④吸附剂与吸附质间的吸附力不强，当气体中吸附质降压或温度升高时，被吸附的气体能很容易地从固体表面逸出，而不改变气体原来形状；是一种不可逆过程（吸附与脱附）。
（3）化学吸附化学吸附作用力是化学键力（需一定的活化能故又称活化能能吸附）。
特征是：①有很强的选择性；②吸附速度较慢，达到吸附平衡需相当长时间；③升高温度可提高吸附速度。
（4）吸附过程吸附过程可分为以下几步：①外扩散气膜扩散，吸附质从气流主体穿过颗粒周围气膜扩散之外表面；②内扩散微孔扩散，吸附质有外表面经微孔扩散至吸附剂微孔表面；③吸附，到达吸附剂微孔表面的吸附质被吸附。
吸附过程是吸附过程的逆过程。
（5）吸附平衡吸附平衡是指吸附质与吸附剂长期接触后，气相中吸附质的浓度与吸附剂相中吸附质的浓度终将达到平衡。
吸附法
吸附法的应用
• • •
脱色 吸附树脂应用于长链二元酸发酵液脱色
目标产物的分离 水处理
用絮凝和大网格吸附法提取螺旋霉素 大网格树脂从发酵液中吸附分离乙醇 大孔吸附树脂处理有机废水
• •
气体过滤 除臭
吸附树脂在长链二元酸发酵液脱色中的应用
培养基及发酵过秳中所产生的色素较多，常常使得 发酵液呈棕黄色，如果丌脱色将影响产品的色泽。 活性炭脱色易产生粉尘，只能使用一次，成本也比 较高。
吸附速率
吸附速率：指单位时间内单位质量吸附剂 吸附的量。 吸附速率不体系性质(吸附剂、吸附质及其 混合物的物理化学性质)、操作条件(温度、 压力、两相接触状况)以及两相组成等因素 有关。 吸附过秳为非稳态过秳，但对于某一瞬间， 可按拟稳态处理。
吸附平衡
在一定温度和压力或浓度下，当气体或 液体不固体吸附剂经长时间充分接触后，吸 附质在流体相和固体相中的含量丌再变化， 即达到平衡状态。 影响吸附平衡的因素：温度、压力或浓 度、吸附剂和吸附质的性质。 通常吸附量不温度成反比，不压力或浓 度成正比。
定向力：是极性分子之间产生的作用力，是由于极性分子 的永久偶极矩产生的分子间的静电引力。分子的极性越大， 定向力越大，它还不热力学温度成反比。 诱导力：是指极性分子和非极性分子之间的吸引力，极性 分子产生的电场作用会诱导非极性分子极化，产生诱导偶 极矩，两者之间相互吸引而发生吸附作用，这种力不温度 无关。 色散力：是非极性分子之间的引力，即当分子由于外围电 子运动及原子核在零点附近振动，正负电荷中心出现瞬时 相对位秱时，产生快速变化的瞬时偶极矩，这种瞬时偶极 矩还能使外围非极性分子极化，被极化的分子又反过来影 响瞬时偶极矩的变化而产生这种色散力。
吸附法的缺点：
工业废水处理-吸附法
用于工业废水处理的其他吸附剂：腐植酸类 种类：天然的富含腐植酸的风化煤、泥煤、褐
煤等，可直接或经简单处理后使用。
腐植酸对阳离子的吸附，包括离子交换、螯合、表面 吸附、凝聚等作用。
腐植酸类物质能吸附工业废水中的许多金属离子，如 汞、铬、锌、镉、铅、铜等。
腐植酸类物质在吸附重金属离子后,可以用H2SO4、HCl、 NaCl等进行解吸。
穿透曲线：以吸附时间或吸附柱出水总体积为横坐标，以 出水吸附质浓度为纵坐标所绘制出的曲线叫穿透曲线。
2.活性碳
作用：①分解放出水气、CO、CO2及H2 等。②使原料分解成碎片，并重新集合成
稳定的微晶体（六角晶格排列的片状结构 堆积而成）。
活性炭的制造
高温炭化
活化 ，800~900℃
木材、煤、果壳
炭渣
活性炭
隔绝空气，600℃
粉末状活性炭
有氧，活化剂蒸汽、CO2、ZnCl2
粒状活性炭（园柱状、球状），粒径2~4mm
固定床的 操作特性
• 当流体通过固定床 吸附剂颗粒层时， 流体中的溶质被吸 附剂吸附，随着流 体的不断通过，床 层中吸附质的含量 不断增加，其在床 层中的分布不断变 化。
基本概念
吸附带：正在发生吸附作用的那段填充层，吸附带下部的 填充层几乎没有发生吸附作用，吸附带上部已饱和。 ❖吸附带长度δ：从ta到tb的△t时间内，吸附带所移动的 距离叫吸附带长度δ ❖吸附带的移动速度：V=δ/△ t <<VL （2~10m/h）
3.2 吸附等温线/式
• 吸附等温线/式
–吸附量q不仅与C有关，还与T有关。 –在一定T下，q随平衡浓度C变化的曲线
（q=f(C)）叫吸附等温线。用数学公式描述 则叫吸附等温式。
第九章吸附法
按化学结构分 有机吸附剂：活性炭、大孔树脂、聚酰胺等。 无机吸附剂：氧化铝、硅胶、羟基磷灰石等。
9
大孔树脂吸附剂
（1）什么是大孔树脂吸附法？ 将多孔的大孔树脂作为吸附剂，利用表面分子
与物质分子间范德华引力，把液相中物质吸附到吸 附树脂表面。
10
◆大孔树脂吸附法与离子交换法的比较： 相同：骨架结构 区别：
3. 易挥发性物质，用热水或蒸汽解吸。 4. 流速（空间速度，线速度）洗脱液的流速务
必恰当控制。如果太快，洗脱物在两相中的 平衡过程不完全；如果太慢，洗脱物会扩散。 5. 树脂高径比（3:1）
19
大孔吸附剂解吸条件
6. 洗脱pH： 弱酸性物质：吸附偏酸性(pH<pK)，洗脱碱性水溶液 弱碱性物质：吸附偏碱性(pH>pK)，洗脱酸性水溶液
14
大孔树脂吸附剂吸附条件选择
2）无机盐的影响 促进作用 3）吸附pH
弱酸物质：pH<pK 弱碱物质：pH>pK （呈分子状态） 中性物质：pH无影响（不会电离）。
15
（4）大孔吸附剂解吸条件
1） 选择洗脱剂原则 a. 洗脱剂应容易溶胀大孔树脂吸附剂。
溶质对聚合物的溶胀能力可用溶解度参数δ来表征。
20
大孔吸附树脂的应用
1 生化制药方面的应用
抗生素分离纯化（再生容易、产品灰分少）：β-内酰胺类、 大环内酯类、氨基糖苷类、肽类、博莱霉素类、含氮杂环类 及其他新抗生素
维生素的提取纯化： VB12，VB2，VC 天然产物的分离：生物碱，黄酮，多糖，苷类 、红景天甙等 生化药物：酶, 氨基酸, 蛋白质, 肽,甾体
溶剂的解吸能力逐渐降低
17
大孔吸附剂解吸条件
b. 洗脱剂对被吸附物有较大的溶解度。
11-吸附法冷凝法-2
➢ 可用于分离水分、有机蒸气（如甲苯蒸气、氯 乙烯、含汞蒸气等）、恶臭、HF、SO2、NOx 等，尤其能有效地捕集浓度很低的气态污染物。
▪ 吸附的推动力：分子间力和化学键力。
吸附原理
（1）物理吸附 作用力：分子间作用力(范德华力) 物理吸附特征：
图10-21 输送床净化工艺流程
1-电解槽；2-集气罩；3-反应管；4-排烟管；5-料仓； 6-加料管；7-布袋除尘器；8-定量给料装置；9-烟囱；10-风机
冷凝法
冷凝法：物质在不同温度下的饱和蒸汽压不 同，降低温度或提高压力，蒸汽状态的污染物 就会冷凝从废气中分离出来。
优点：所需设备和操作条件比较简单，回收的
通常， 污染物分子较小的选用分子筛， 分子较大应选用活性炭或硅胶； 对无机污染物宜用活性氧化铝或硅胶， 对有机蒸气或非极性分子则用活性炭。
影响气体吸附的因素
（1）操作条件：
①低温（有利）
物理吸附；
高温（有利）
化学吸附。
②吸附质分压上升，吸附量增加，但增加能耗，一 般不采用。
③气流速度不宜过大：对固定床为0.2-0.6m/s
▪ 移动床吸附器
固体吸附剂在吸附床中不断移动。 优点：是处理气量大，设
备内吸附剂用率高， 不会出现“漏吸”的 “死角”。 缺点：是吸附剂磨损严重、 动力消耗大
▪ 移动床
▪ 流化床吸附器
塔式设备，内设若干层筛板， 吸附剂在筛板上呈沸腾状态， 称流化床。
优点：气固两相达充分接触，吸 附速度快，处理能力大，特别 适于连续性、大流量污染治理
吸附剂
（一）吸附剂必须具备的条件 ①巨大的内表面和孔隙率，大的比表面积即大的
工业废水处理-吸附法
种其他
腐植酸、磺化煤、硅藻土、焦炭
用于工业废水处理的其他吸附剂：腐植酸类
种类：天然的富含腐植酸的风化煤、泥煤、褐 煤等，可直接或经简单处理后使用。
腐植酸对阳离子的吸附，包括离子交换、螯合、表面 吸附、凝聚等作用。 腐植酸类物质能吸附工业废水中的许多金属离子，如 汞、铬、锌、镉、铅、铜等。 腐植酸类物质在吸附重金属离子后,可以用H2SO4、HCl、 NaCl等进行解吸。
吸附过程
颗粒外部 扩散阶段
吸附 阶段
吸附质从溶液中扩散到吸附剂 表面(分子扩散、对流扩散) 吸附质在吸附剂孔隙中继续向 吸附点扩散
吸附质被吸附在吸附剂孔隙内 的吸附点表面
孔隙扩散阶 段
吸附反应 阶段
吸附反应速度非常快，不会成为控制步骤，主要取决 于第I、II阶段速度。
吸附速度主要取决于外部扩散速度和孔隙扩散速度。 与溶液浓度成正比 外部扩 散速度 与吸附剂的比表面积的大小成正比 吸附剂颗粒直径越小，速度越快 增加溶液与颗粒间的相对运动速度， 可提高速度 孔隙扩 散速度 吸附剂颗粒越小，速度越快
V(C 0 C) q W
（13-24） 式中：V—废水容积；W—活性炭投量，g C0—废水吸附质浓度（g/L） C—吸附平衡时水中剩余的吸附质浓度(g/L) —平衡浓度 q=f(C、T)，当T不变时，即T恒定，则q=f(C)，叫吸附等温线。
3.2 吸附等温线/式
• 吸附等温线/式
整个吸附过程的总阻力为外扩散与内扩散两个分传质阻力 之和。
对于 一般的吸附过程，内扩散慢，是控制过程。
有时，流体与固体接触时，在固体表面处有一层滞流膜， 分子扩散通过滞流膜的传递过程很缓慢，而相对来说，内 扩散很快，这时，外扩散就成了控制过程。 d的大小对内、外部扩散都有很大影响，d↓,V↑。所以，粉 末状活性炭比粒状活性炭的吸附速度要快，接触时间短， 设备容积小。
吸附法的定义和特点
吸附法的定义和特点吸附法是一种处理污染物的方法，主要通过利用固体吸附剂的物理吸附和化学吸附性能，去除废水中多种污染物的过程。
吸附法可以分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种类型。
物理吸附是吸附剂与吸附质之间通过分子间的引力（如范德华力）产生吸附现象，而无选择性。
化学吸附则是吸附剂与吸附质之间通过化学键的形成实现吸附。
离子交换吸附则是通过离子交换作用实现吸附。
吸附法的主要特点如下：1. 广泛的应用范围：吸附法可以有效去除废水中难降解的有机物、重金属离子、病原微生物等污染物，适用于多种污水处理场景。
2. 高效去除污染物：固体吸附剂具有较高的吸附能力，可以有效地去除废水中的污染物，使出水水质达到排放标准。
3. 操作简便：吸附法采用固体吸附剂，操作过程中无需添加其他化学药剂，降低了运行成本和环境影响。
4. 吸附解吸速度快：物理吸附具有较快的吸附和解吸速度，易于达到平衡状态。
化学吸附则取决于吸附剂和吸附质的性质，吸附速度和解吸速度相对较慢。
5. 吸附剂的选择性：不同吸附剂对不同污染物的吸附效果有差异，可根据实际情况选择合适的吸附剂进行针对性处理。
6. 再生利用：吸附剂在吸附一定次数后，其吸附能力会降低，可通过再生方法（如热解、化学处理等）恢复吸附能力，实现吸附剂的重复利用。
7. 处理设施相对较小：与生物处理等其他污水处理方法相比，吸附法所需处理设施相对较小，节省了投资成本。
8. 适应性强：吸附法具有较强的适应性，可根据废水特点和处理要求调整吸附剂种类和处理工艺。
总之，吸附法具有广泛的应用范围、高效去除污染物、操作简便、吸附解吸速度快等特点，是一种实用的污水处理方法。
精度要求。
污水处理中的吸附处理方法
部分吸附剂在使用后可能产生二次污染，需要妥善处理或回收。
改进方向
研发高效低成本的吸附剂
通过科研和技术创新，开发出高效且成本低 廉的吸附剂是未来的发展方向。
联合多种处理方法
针对特定污染物，可以结合其他污水处理方 法进行协同处理，提高处理效果。
优化再生工艺
提高吸附剂的再生效率和降低再生成本，以 实现吸附剂的循环利用。
污水处理中的吸附处 理方法
汇报人：可编辑 2024-01-05
目录
• 吸附处理方法简介 • 活性炭吸附 • 沸石吸附 • 硅藻土吸附 • 吸附处理方法的优缺点 • 吸附处理方法的应用前景
01
吸附处理方法简介
吸附处理方法的定义
01
吸附处理方法是一种利用固体吸 附剂的吸附作用，从污水中去除 有机物、重金属和有害物质的物 理化学处理方法。
脱色
活性炭能够吸附污水中的色素，提高出水透 明度。
重金属离子吸附
活性炭对重金属离子如铅、汞、镉等具有良 好的吸附性能。
除臭
活性炭能够吸附污水中的异味和臭气，改善 污水处理厂的空气质量。
03
沸石吸附
沸石的特性
01
02
03
吸附性能
沸石具有较大的比表面积 和孔容，能够有效地吸附 污水中的有机物、重金属 离子等有害物质。
土壤修复
吸附处理方法可用于土壤中的重金属和有机 污染物的去除，改善土壤环境质量。
气体净化
吸附处理方法也可用于气体净化，如去除工 业废气中的有害气体成分。
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稳定性
沸石的化学性质稳定，不 易与污水中的物质发生化 学反应，保证了吸附效果 的持久性。
再生性
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
一文了解活性炭吸附法工艺流程、处理要求及成本分析！
一文了解活性炭吸附法工艺流程、处理要求及成本分析！当前我国VOCs排放涉及的行业广，且各行业排放的VOCs种类繁多、成分复杂，常见的有烃类、醇类、醚类、酯类等。
加油站、装修、餐饮、干洗、喷涂、化工等生产或使用有机溶剂的行业都会产生VOCs排放。
此外，VOCs治理技术体系复杂，涉及十多种技术及组合技术，一般一个环保治理企业只能掌握一种或几种技术。
今天小编要跟大家分享的是目前工业VOCs治理的主流技术之一：活性炭吸附技术！活性炭是应用最广泛的吸附剂，其生产和使用可以追溯到19世纪。
活性炭之所以被广泛使用主要是因其具有大量的微孔和中孔，且表面积巨大。
典型活性炭的孔径分布及其与其他吸附剂的比较如下图所示。
图源《吸附剂原理与应用》，[美]Ralph T.Yang著据了解，活性炭吸附技术是VOCs治理的主流技术之一，技术成熟、简单易行、治理成本低、适应范围广，在所有的治理技术中占有非常大的市场份额，在涂装、包装印刷、石油化工、化学品制造、医药化工和异味治理等领域都得到了广泛的应用。
但由于业内人员对活性炭的基本性能、活性炭吸附技术的适用范围和使用条件等缺乏规律性认识，在活性炭选型、工艺设计和净化装备设计中存在较大随意性，造成净化设备效率低，存在安全隐患，活性炭再生更换困难等问题。
市场上很多环保公司对活性炭吸附技术过于低估（简单误认为活性炭吸附技术无非就是简单的吸附—脱附）。
行业的种种不规范及工艺混乱，导致目前不少地方环保主管部门陷入了“闻炭色变”的误区。
满足当前国内VOCs污染实际治理工程的实际需要，正确引导行业规范活性炭在挥发性有机物（VOCs）净化中的应用，显得至关重要。
吸附法主要适用于低浓度气态污染物的吸附分离与净化，对于高浓度的有机气体，一般情况下首先需要经过冷凝等工艺进行“降浓”处理，然后再进行吸附净化。
对于“油气”等高浓度VOCs气体的净化，也可以采用吸附法（降压解吸再生），但对活性炭有一些特殊的要求。
吸附法
• 立式固定床吸附器方形(立式吸附器.avi) • 卧式固定床吸附器(圆形卧式吸附器.avi) • 移动床吸附器 • 流化床吸附器
适合处理气量大、浓 度低的气体
• 第三部分
吸附法的应用
吸附法的适用范围
• 吸附法主要适用于以下几个方面： • 对于低浓度气体，吸附法的净化效率要比吸收法 高，吸附法常用于浓度低，毒性大的有害气体， 但吸附法处理的气体量不宜过大。 • 用吸附法净化有机溶剂蒸汽，具有较高的效率。 • 当处理的气量较小时，用吸附法灵活方便。
• 吸附理论—吸附速率
外扩散（气流主体 内扩散（外表面 吸附
外表面） 内表面）
脱附
控制步骤：物理吸附过程一般由内外扩散控制；
化学吸附既有表面动力学控制，又有内外扩散控制。
物理吸附和化学吸附
• 根据吸附剂表面与被吸附物质之间作用力不同。
物理吸附和化学吸附
物理吸附和化学吸附
• •
同一污染物可能在较低温度下发生物理吸附 若温度升高到吸附剂具备足够高的活化能时，发生化学 吸附
吸附理论——吸附平衡
• 当吸附速度＝脱附速度时，吸附平衡，此时吸附 量达到极限值 • 极限吸附量受气体压力和温度的影响
• 吸附等温线
NH3在活性炭上的吸附等温线
二、吸附剂及再生
（一）吸附剂 1、工业用吸附剂应具备的条件： ①巨大的内表面和大的孔隙率，外表面很小； ②对不同气体具有选择性的吸附作用； ③吸附容量大； ④具有足够的机械强度、热稳定性、化学稳定性； ⑤来源广泛，价格低廉。
三、影响气体吸附的因素
气体吸附的影响因素
1、操作条件
– 低温有利于物理吸附；高温利于化学吸附
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1 吸附法功能与特点
特点 深度处理 可回收有用物料
进水预处理要求高
运转费用贵
2
固体表面吸附
吸附法基本原理
不同相表（界）面
剩余表面能
溶质浓集
吸附剂
吸附质
解吸或脱附
2.1
吸附机理及分类
引起吸附的原因 范德华力 化学键力 静电引力
2.1
吸附机理及分类
吸附剂结构的影响
比表面积 孔结构
大孔 >100 nm 2nm<过渡孔<100nm 微孔<2nm 表面化学性质 表面含氧官能团的性质 －COOH、－OH等
有助于对极性分子的吸附
2.3
影响吸附的因素
吸附质性质的影响
对于一定的吸附剂，由于吸附质性质的差异，吸 附效果也不一样。通常有机物在水中的溶解度随着链 长的增长而减小，而活性炭的吸附容量却随着有机物 在水中溶解度的减少而增加，也即吸附量随有机物分 子量的增大而增加（不能过大）。如活性炭对有机酸 的吸附量按甲酸＜乙酸＜丙酸＜丁酸的次序而增加。 活性炭处理废水时，对芳香族化合物的吸附效果较脂 肪族化合物好，不饱和链有机物较饱和链有机物好， 非极性或极性小的吸附质较极性强吸附质好。实际废 水体系的吸附质往往不是单一的，它们之间可以互相 促进、干扰或互不相干。
BaC e qe (Cs - Ce)1 (B - 1)(Ce/Cs)
式中 a ，B——常数； Cs ——吸附质饱和浓度，mg/L Ce ——平衡浓度，mg/L。
2.2
吸附平衡与吸附等温式
B.E.T 吸附等温式
2.2
吸附平衡与吸附等温式
B.E.T 吸附等温式
2.2
吸附平衡与吸附等温式
2.1
交换吸附
吸附机理及分类
正负电荷间静电引力引起
吸附剂表面带电点
离子置换 离子电荷数和水合半径影响大
2.2
吸附平衡与吸附等温式
平衡吸附量
式中
V——溶液体积，L Co、Ce——分别为溶质的初始和平衡浓度，mg／L
m——吸附剂量，g
2.2
吸附试验
吸附平衡与吸附等温式
2.2
式中 a、b——常数 Ce ——平衡浓度，mg/L
2.2
吸附平衡与吸附等温式
Langmuir 吸附等温式
2.2
吸附平衡与吸附等温式
Langmuir 吸附等温式
2.2
吸附平衡与吸附等温式
B.E.T 吸附等温式
假定发生多分子层吸附。在原先被吸附的分子上 面仍可吸附另外的分子，而且不一定等第一层吸满后 再吸附第二层。第一层吸附是靠吸附剂与吸附质问的 分子引力，而第二层以后是靠吸附质分子间的引力。 总吸附量等于各层吸附量之和。
2.3
操作条件的影响
影响吸附的因素
吸附是放热过程，低 温有利于吸附，升温有利 于解吸。溶液的pH值影 响到溶质的存在状态(分子、 离子、络合物），也影响 到吸附剂表面的电荷特性 和化学特性，进而影响到 吸附效果。国内用太原8 ＃炭吸附Cd—CN络合物 的试验结果如图所示。
2.4
吸附速度 物质量。
吸附动力学
单位重量吸附剂在单位时间内所吸附的
吸附过程基本上可分为三个连续的阶段。第一阶 段为吸附质扩散通过水膜而到达吸附别表面(膜扩散)； 第 二阶段为吸附质在孔隙内扩散；第三阶段为吸附质 在吸附剂内表面上发生吸附。通常吸附阶段反应速度 非常快，总的过程速度由第一、二阶段速度所控制。 在一般情况下，吸附过程开始时往往由膜扩散控制， 而在吸附接近终了时，内扩散起决定作用。 。
吸附法处理工艺
内容
吸附法功能与特点 吸附法基本原理
吸附剂及其再生
吸附工艺与设计
吸附法废水处理应用
1 吸附法功能与特点
1 吸附法功能与特点
1 吸附法功能与特点
1 吸附法功能与特点
功能 去除水中溶解态微量污染物。 有机物 胶体粒子 重金属离子
放射性元素
其他（微生物、余氯、臭味、色度）
吸附平衡与吸附等温式
吸附等温线
吸附等温式
2.2
吸附平衡与吸附等温式
Langmuir 吸附等温式 理论假设： 吸附剂表面均一 吸附是单分子层的
2.2
吸附平衡与吸附等温式
Langmuir 吸附等温式
abC e qe 1 bC e
1 1 1 1 ＋ q e ab Ce a
Freundlich吸附等温式
指数形式的经验式。
q e KCe
式中 K，n——常数；
1 n
Ce ——平衡浓度，mg/L。
一般认为，1／n值介于0.1～0.5之间时易于吸附， 而＞2时难以吸附。
2.2
吸附平衡与吸附等温式
吸附等温式直等温式直线图
2.3
影响吸附的因素
吸附的分类
物理吸附
化学吸附
交换吸附
2.1
物理吸附
吸附机理及分类
分子间力(范德华力)引起
没有选择性 放热较小，约42kJ／mol或更少 多分子层吸附 吸附剂的比表面积和细孔分布影响大
2.1
化学吸附
吸附机理及分类
化学反应，形成牢固的化学键
放热量较大，约84—420kJ／mol 有选择性 单分子层吸附 表面化学性质和化学性质影响大