吸附_PPT版
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Ce Ce Ce
qe
qe
qe
第一节 吸附概述
▲吸附等温线的实验方法： 在恒温下，于几个烧杯中放入V (L)溶质浓度为C0 (mg/L)的 水样，在烧杯中同时投加不同量m (mg)的活性炭，分别进行 搅拌，搅拌时间等于接触时间。实验中，不断测定各烧杯水 样中的溶质浓度Ci，直到溶质浓度不变的平衡浓度Ce (mg/L) 为止。 ▲吸附容量——由试验结果可以算出单位重量活性炭可吸附 的溶质量。 V(C0-Ce)/m=x/m=qe 由吸附容量qe=x/m和平衡浓度Ce的关系所绘出的曲线— —吸附等温线(活性炭柱泄楼曲线或叫穿透曲线)
影响因素较多。主要 与活性炭的性质、水中 污染物的性质、活性炭 处理的过程原理以及选 择的运转参数与操作条 件等有关。
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
3. 颗粒活性炭（ GAC ）的特性与影响因素
(Granular Activated Carbon)
（1）颗粒活性炭的特性
1）粒度分布。不同大小的颗粒的相对数量 2）表观密度（堆积密度）。单位体积活性炭(包括颗粒之间 的空隙的体积)里未分层的干活性炭的质量。 通常在350到 500kg/m3。 3）颗粒湿密度。指单位体积活性炭固体和填充内部孔隙所需 的水之和所占的质量。湿密度典型值在1300到1500kg/m3。 4）强度。 5）碘值、亚甲基蓝值和酚值。
硅藻土
第二节 主要吸附剂
● 活性氧化铝：
具有许多毛细孔道，比表面积 大，可作为吸附剂、干燥剂及催化剂 使用。 活性氧化铝除氟类似于阴离子交 换树脂，但对氟离子的选择性阴离子 树脂大。活性氧化铝吸附脱氟效果 好，容量稳定，每立方米活性氧化铝 吸氟6400克。活性氧化铝球直径为 Φ2～3，Φ3～5，Φ4～6 。
第三节 吸附效果的评价方法 ● 一般吸附性能指标：
比表面积、碘值、四氯化碳吸附值、亚甲基 蓝吸附值
通常认为，这些指标高，则吸附剂的吸附性能 就高，所以习惯上都是根据这些一般吸附性能指 标来选择水处理用吸附剂。
第三节
吸附效果的评价方法
★对活性炭：一般吸附性能指标与活性炭对天然水中有机物的
吸附性能相关性不好，若用这些指标来选择水处理用活性炭， 会得出错误的结果。
活性炭孔隙
第二节
主要吸附剂
2. 腐殖酸类吸附剂 天然的富含腐殖酸的风化煤、泥煤、褐煤等。将富含腐 殖酸的物质用适当的粘合剂制备的腐殖酸系树脂。 含有活性基团，有阳离子吸附性能，对阳离子的吸 附，包括离子交换、鳌合、表面吸附、凝聚等作用。 同时还可以吸附废水中的许多金属离子，如汞、铬、 锌、镉、铅、铜等。
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
(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围吸附能力，如 汞、铅、铁、镍、锌等，活性炭可用于电镀废水、冶炼废 水的处理。 (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。
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
2. 影响吸附的主要因素
（1）活性炭本身的特性： 1) 活性炭材质 2）孔穴率 3）孔径分布 4）表面官能团特性 应有三项要求：吸附容量大、吸附速度快、机械强度好。 （2）吸附质特性： 1) 分子量大小 2）亲水性 （3）水质因素： 1）本底有机物含量 2）水温 3）pH（pH值的增加而降低，pH值高于9时，不易吸附） 4）其它竞争性吸附质 （4）吸附操作条件： 吸附装置的型式、接触时间(通水速度)等对吸附效果有影响。
第一节 吸附概述
描述吸附等温线的代表性模型——弗里德里希吸附等温式 和朗格谬吸附等温式。 1. 弗里德里希(Freundlich)吸附等温式 经验公式：qe=KCe1/n qe=x/m——饱和吸附容量 Ce——平衡浓度 K, n——常数 等式线性化：lgqe=lgK+1/nlgCe 以qe=x/m 为纵坐标，以Ce为横坐标，可得直线。
总之，臭氧活性炭处理饮用水将臭氧的化学氧化作用、杀菌消毒的作用与 活性炭的物理化学吸附、生物氧化降解作用紧密结合在一起，互相促 进，取得了多重效应。
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
（4）臭氧活性炭去除的主要污染物 ① 有机物 ② 氨氮 ③ 嗅味物质 ④ 色度物质 ⑤ 微量有毒有害物质 ⑥ 影响生物稳定性物质 ⑦ 消毒副产物前体物
第一节 吸附概述
二、吸附规律——等温吸附模型
▲吸附剂的重要特征——吸附剂吸附量 就是吸附剂所能吸附的吸附质的量。 吸附剂吸附量与溶液浓度和温度有关，一般须通过吸附等温线试验来确定。 ▲吸附等温线——在恒温及吸附平衡状态下，单位吸附剂的吸附容量qe和平衡 溶液浓度Ce之间的关系曲线。 常见的几种吸附等温线：
第二节 主要吸附剂
吸附剂的种类很多，常用的有活性炭和腐殖酸类吸附剂。
1. 活性炭 种类很多，一般为粉末状或颗粒状。 粉末状的活性炭吸附能力强，制备容 易，价格较低，再生困难，一般不能重复使 用。 颗粒状的活性炭价格较贵，但可再生后 重复使用，并使用时的劳动条件较好，操作 管理方便。因此在水处理中较多采用颗粒状 活性炭。 活性炭的比表面积(单位重量的吸附剂所 具有的表面积称为比表面积)可达 800~2000m2/g，有很强的吸附能力。
第二节 主要吸附剂
其他吸附剂：沸石、硅藻土、 活性氧化铝等。
● 沸石：是一网架状铝硅酸盐火山岩 矿物。由于含有移动性较大的氧离子和 水分子，可进行阳离子交换和吸附性 质。 （1）可对有机物吸附去除（水中极性分 子更易被去除）； （2）通过离子交换去除水中氨氮，并可 再生处理； （3）可作为水质软化、去除水中重金属 离子，可用食盐水再生。
椰壳活性炭
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
（2）颗粒活性炭的影响因素
1）活性炭颗粒尺寸 。 2）接触时间, 床深和水力负荷 。 3）反冲洗 。 4）生物活性. 5）有机物含量 6）部分无机物含量
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
4. 臭氧活性炭（生物活性炭）
（1）臭氧活性炭的特性
臭氧活性炭通常也称为生物活性炭，是指臭氧氧化与 活性炭吸附结合，通过臭氧对有机物的氧化作用为活性炭 上ຫໍສະໝຸດ Baidu生物的生长提供营养基质，同时通过臭氧分解为微生 物的生长提供充足的氧气，强化活性炭上微生物的生长， 通过微生物作用对水中的有机物、氨氮、微量有机物、嗅 味物质和消毒副产物前体物去除的过程。
第二节 主要吸附剂 ● 硅藻土：硅藻土是一种硅质岩石，主要分布在中国、美国、丹麦、法 国等国 。 硅藻土由无定形的SiO2组成。硅藻土通常呈浅黄色或浅灰色，质软， 多孔而轻，工业上常用来作为保温材料、过滤材料、填料、研磨材料、 水玻璃原料、脱色剂及催化剂载体等。 性能：多孔性、较低的浓度、较大的比表面积、相对的不可压缩性及化 学稳定性，被广泛用于冶金、化工建材、石油、食品、环境保护等工 业。 用水冲洗既可再生。
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
臭氧活性炭在处理工艺中的位置
臭氧活性炭
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
（3) 臭氧活性炭净水原理 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
臭氧对水中的病毒和两虫等有很好的灭活效果。 臭氧可氧化部分溶解性有机物，提高有机物的可吸附性。 臭氧提高有机物的可生化性。 臭氧有充氧作用，使生物活性炭有充足的溶解氧用于生物氧化作用。 活性炭通过吸附去除有机物。 活性炭通过炭表面微生物的新陈代谢作用降解有机物。 活性炭破坏水中残余臭氧。
第一节 吸附概述
● 吸附类型（作用力）可分为：物理吸附、化学吸附 物理吸附——作用力为分子间作用力即范德华力， 其吸热比较低、吸附速度快而且没有选择性。 化学吸附——作用力为化学键力，其吸热比较高、 吸附速度根据化学键的类型不同而有较大的差别，并且 有一定的选择性。 ●水处理吸附——可有效地去除水中的臭味，使水中大部分 比较大的有机物分子、芳香族化合物、卤代烃等能牢固地吸 附在吸附剂表面上或孔隙中，并使腐殖质、合成有机物和低 分子量有机物有明显的去除效果。
◇水中天然有机物分子量巨大，分子体积大，活性炭对其吸
附受过渡孔通道多少影响。而活性炭对碘值、四氯化碳、亚甲 基蓝吸附则多在微孔进行，所以，吸附天然水中有机物的活性 炭应当关注其过渡孔的多少，而不应单纯追求微孔(比表面积) 的多少。
◇采用测量活性炭对水中四种典型有机物(腐殖酸、富里酸、
木质素、丹宁)的吸附容量和吸附速度方法，可以反映活性炭对 天然水中有机物吸附性能的好坏，可用于筛选吸附天然水中有 机物的水处理用活性炭。
由等温线可以比较不同活性炭的吸附效果，并计 算溶质从C0降到要求浓度，所需投加的活性炭数量： a=(C0-Ce)/(x/m) (mg/L)
2. 朗格谬(Langmuir)吸附等温式
朗格谬从功力学观点出发，通过一些假设推导出单 分子层吸附理论公式。
qe=qmaxbCe/(1+Ce)
qmax、b是常数，b 与表面吸附能量有关。 将上式改为倒数：1/qe=(1/qmaxb)(1/Ce)+1/qmaxb由 试验得qe和Ce，则可求出qmax和b
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
（5）影响臭氧活性炭去除效率的主要因素
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 臭氧投加量 臭氧扩散效率。 臭氧停留时间。 活性炭停留时间（水力负荷）。 水温。 pH。 碱度 污染物负荷
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
（6） 臭氧活性炭应用存在的问题
1） 微生物安全性 臭氧生物活性炭工艺在活性炭上会生长大量的微生物，这些微生物将 对炭滤后出水水质产生影响。 ① 可能促使致病微生物生长。 ② 这些微生物会产生一些胞外分泌物，其中一些胞外分泌物可能具有一 定的生物毒性； ③ 这些微生物会穿透活性炭床进入到出水中去，而且由于这些微生物已 经经过了臭氧消毒工艺后存活下来的，对消毒剂一般具有更强的耐受能 力，不容易被杀灭； ④ 进入到出水中的微生物往往被包裹在细微颗粒之中，因此很难接触到 消毒剂。这些都造成了后续消毒工艺的困难。 ⑤ 臭氧生物活性炭工艺出水中出现了较多的大型微生物，如无节幼虫、 猛水蚤、剑水蚤、线虫、腔轮虫、蛭态目轮虫、其他轮虫其他大型微生 物等。这些蚤类一方面影响了水的感观指标，另一方面也可能出现一些 有生物毒性。
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
1. 活性炭的吸附性能 (1) 活性炭对水中有机物有卓越的吸附特性 细孔结构和巨大的比表面积，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，而且对用生物法和其他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。
第五章 吸附
一、吸附概述 二、主要吸附剂 三、吸附效果的评价方法 四、活性炭的吸附性能与影响因素 五、活性炭吸附工艺和设备 六、活性炭再生方法
第一节 吸附概述
一、吸附现象 ▲吸附——在两相界面中，其中一相物质能自动地富集到另一 相上的现象。 ▲吸附剂——具有吸附能力的物质（如活性炭）。 ▲吸附质——被吸附在吸附剂表面的物质。 ▲吸附作用力：通过氢键、偶极矩作用、范德华力和化学键力 等多种化学作用和物理化学作用，使得吸附质 被吸附在吸附剂表面。 ▲脱附——与吸附过程相反，即吸附在吸附剂表面的吸附质从 吸附剂表面脱落的过程。 ▲吸附平衡——当吸附为可逆时，吸附速度和脱附速度相等 时，吸附过程达到平衡状态。 吸附平衡时，溶液的浓度不再降低。
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
（2） 臭氧活性炭的应用
① 生物活性炭工艺最初起源于欧洲，最早在德国的杜塞尔多夫水厂使用。 ② 目前欧洲水厂多使用臭氧活性炭工艺：法国有700家使用臭氧活性炭， 日产水量为300万立方米；瑞士有30%以上的地表水厂使用臭氧活性 炭；德国有70多家水厂应用臭氧活性炭工艺。 ③ 美国1976年开始研究臭氧生物活性炭技术。至1990年有40多家水厂应 用臭氧活性炭工艺，包括纽约、落杉矶等大水厂。 ④ 日本于1988年联合发布引入深度处理工艺的方针，规定当原水水质的 色度达到25度，嗅阈值25，高锰酸钾消费量7.5mg／L，氨氮0.16mg ／L时就要采用臭氧活性炭深度处理工艺。1992年起东京都的金町、 三乡、 朝霞水厂，大阪市的柴岛、庭洼、丰野等水厂相继建成深度 处理水厂，大规模开始运行。日本东京都金町净水厂的一期臭氧活性 炭26万m3/d工程已运行投产。
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第一节 吸附概述
▲吸附等温线的实验方法： 在恒温下，于几个烧杯中放入V (L)溶质浓度为C0 (mg/L)的 水样，在烧杯中同时投加不同量m (mg)的活性炭，分别进行 搅拌，搅拌时间等于接触时间。实验中，不断测定各烧杯水 样中的溶质浓度Ci，直到溶质浓度不变的平衡浓度Ce (mg/L) 为止。 ▲吸附容量——由试验结果可以算出单位重量活性炭可吸附 的溶质量。 V(C0-Ce)/m=x/m=qe 由吸附容量qe=x/m和平衡浓度Ce的关系所绘出的曲线— —吸附等温线(活性炭柱泄楼曲线或叫穿透曲线)
影响因素较多。主要 与活性炭的性质、水中 污染物的性质、活性炭 处理的过程原理以及选 择的运转参数与操作条 件等有关。
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
3. 颗粒活性炭（ GAC ）的特性与影响因素
(Granular Activated Carbon)
（1）颗粒活性炭的特性
1）粒度分布。不同大小的颗粒的相对数量 2）表观密度（堆积密度）。单位体积活性炭(包括颗粒之间 的空隙的体积)里未分层的干活性炭的质量。 通常在350到 500kg/m3。 3）颗粒湿密度。指单位体积活性炭固体和填充内部孔隙所需 的水之和所占的质量。湿密度典型值在1300到1500kg/m3。 4）强度。 5）碘值、亚甲基蓝值和酚值。
硅藻土
第二节 主要吸附剂
● 活性氧化铝：
具有许多毛细孔道，比表面积 大，可作为吸附剂、干燥剂及催化剂 使用。 活性氧化铝除氟类似于阴离子交 换树脂，但对氟离子的选择性阴离子 树脂大。活性氧化铝吸附脱氟效果 好，容量稳定，每立方米活性氧化铝 吸氟6400克。活性氧化铝球直径为 Φ2～3，Φ3～5，Φ4～6 。
第三节 吸附效果的评价方法 ● 一般吸附性能指标：
比表面积、碘值、四氯化碳吸附值、亚甲基 蓝吸附值
通常认为，这些指标高，则吸附剂的吸附性能 就高，所以习惯上都是根据这些一般吸附性能指 标来选择水处理用吸附剂。
第三节
吸附效果的评价方法
★对活性炭：一般吸附性能指标与活性炭对天然水中有机物的
吸附性能相关性不好，若用这些指标来选择水处理用活性炭， 会得出错误的结果。
活性炭孔隙
第二节
主要吸附剂
2. 腐殖酸类吸附剂 天然的富含腐殖酸的风化煤、泥煤、褐煤等。将富含腐 殖酸的物质用适当的粘合剂制备的腐殖酸系树脂。 含有活性基团，有阳离子吸附性能，对阳离子的吸 附，包括离子交换、鳌合、表面吸附、凝聚等作用。 同时还可以吸附废水中的许多金属离子，如汞、铬、 锌、镉、铅、铜等。
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
(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围吸附能力，如 汞、铅、铁、镍、锌等，活性炭可用于电镀废水、冶炼废 水的处理。 (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。
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
2. 影响吸附的主要因素
（1）活性炭本身的特性： 1) 活性炭材质 2）孔穴率 3）孔径分布 4）表面官能团特性 应有三项要求：吸附容量大、吸附速度快、机械强度好。 （2）吸附质特性： 1) 分子量大小 2）亲水性 （3）水质因素： 1）本底有机物含量 2）水温 3）pH（pH值的增加而降低，pH值高于9时，不易吸附） 4）其它竞争性吸附质 （4）吸附操作条件： 吸附装置的型式、接触时间(通水速度)等对吸附效果有影响。
第一节 吸附概述
描述吸附等温线的代表性模型——弗里德里希吸附等温式 和朗格谬吸附等温式。 1. 弗里德里希(Freundlich)吸附等温式 经验公式：qe=KCe1/n qe=x/m——饱和吸附容量 Ce——平衡浓度 K, n——常数 等式线性化：lgqe=lgK+1/nlgCe 以qe=x/m 为纵坐标，以Ce为横坐标，可得直线。
总之，臭氧活性炭处理饮用水将臭氧的化学氧化作用、杀菌消毒的作用与 活性炭的物理化学吸附、生物氧化降解作用紧密结合在一起，互相促 进，取得了多重效应。
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
（4）臭氧活性炭去除的主要污染物 ① 有机物 ② 氨氮 ③ 嗅味物质 ④ 色度物质 ⑤ 微量有毒有害物质 ⑥ 影响生物稳定性物质 ⑦ 消毒副产物前体物
第一节 吸附概述
二、吸附规律——等温吸附模型
▲吸附剂的重要特征——吸附剂吸附量 就是吸附剂所能吸附的吸附质的量。 吸附剂吸附量与溶液浓度和温度有关，一般须通过吸附等温线试验来确定。 ▲吸附等温线——在恒温及吸附平衡状态下，单位吸附剂的吸附容量qe和平衡 溶液浓度Ce之间的关系曲线。 常见的几种吸附等温线：
第二节 主要吸附剂
吸附剂的种类很多，常用的有活性炭和腐殖酸类吸附剂。
1. 活性炭 种类很多，一般为粉末状或颗粒状。 粉末状的活性炭吸附能力强，制备容 易，价格较低，再生困难，一般不能重复使 用。 颗粒状的活性炭价格较贵，但可再生后 重复使用，并使用时的劳动条件较好，操作 管理方便。因此在水处理中较多采用颗粒状 活性炭。 活性炭的比表面积(单位重量的吸附剂所 具有的表面积称为比表面积)可达 800~2000m2/g，有很强的吸附能力。
第二节 主要吸附剂
其他吸附剂：沸石、硅藻土、 活性氧化铝等。
● 沸石：是一网架状铝硅酸盐火山岩 矿物。由于含有移动性较大的氧离子和 水分子，可进行阳离子交换和吸附性 质。 （1）可对有机物吸附去除（水中极性分 子更易被去除）； （2）通过离子交换去除水中氨氮，并可 再生处理； （3）可作为水质软化、去除水中重金属 离子，可用食盐水再生。
椰壳活性炭
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
（2）颗粒活性炭的影响因素
1）活性炭颗粒尺寸 。 2）接触时间, 床深和水力负荷 。 3）反冲洗 。 4）生物活性. 5）有机物含量 6）部分无机物含量
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
4. 臭氧活性炭（生物活性炭）
（1）臭氧活性炭的特性
臭氧活性炭通常也称为生物活性炭，是指臭氧氧化与 活性炭吸附结合，通过臭氧对有机物的氧化作用为活性炭 上ຫໍສະໝຸດ Baidu生物的生长提供营养基质，同时通过臭氧分解为微生 物的生长提供充足的氧气，强化活性炭上微生物的生长， 通过微生物作用对水中的有机物、氨氮、微量有机物、嗅 味物质和消毒副产物前体物去除的过程。
第二节 主要吸附剂 ● 硅藻土：硅藻土是一种硅质岩石，主要分布在中国、美国、丹麦、法 国等国 。 硅藻土由无定形的SiO2组成。硅藻土通常呈浅黄色或浅灰色，质软， 多孔而轻，工业上常用来作为保温材料、过滤材料、填料、研磨材料、 水玻璃原料、脱色剂及催化剂载体等。 性能：多孔性、较低的浓度、较大的比表面积、相对的不可压缩性及化 学稳定性，被广泛用于冶金、化工建材、石油、食品、环境保护等工 业。 用水冲洗既可再生。
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
臭氧活性炭在处理工艺中的位置
臭氧活性炭
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
（3) 臭氧活性炭净水原理 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
臭氧对水中的病毒和两虫等有很好的灭活效果。 臭氧可氧化部分溶解性有机物，提高有机物的可吸附性。 臭氧提高有机物的可生化性。 臭氧有充氧作用，使生物活性炭有充足的溶解氧用于生物氧化作用。 活性炭通过吸附去除有机物。 活性炭通过炭表面微生物的新陈代谢作用降解有机物。 活性炭破坏水中残余臭氧。
第一节 吸附概述
● 吸附类型（作用力）可分为：物理吸附、化学吸附 物理吸附——作用力为分子间作用力即范德华力， 其吸热比较低、吸附速度快而且没有选择性。 化学吸附——作用力为化学键力，其吸热比较高、 吸附速度根据化学键的类型不同而有较大的差别，并且 有一定的选择性。 ●水处理吸附——可有效地去除水中的臭味，使水中大部分 比较大的有机物分子、芳香族化合物、卤代烃等能牢固地吸 附在吸附剂表面上或孔隙中，并使腐殖质、合成有机物和低 分子量有机物有明显的去除效果。
◇水中天然有机物分子量巨大，分子体积大，活性炭对其吸
附受过渡孔通道多少影响。而活性炭对碘值、四氯化碳、亚甲 基蓝吸附则多在微孔进行，所以，吸附天然水中有机物的活性 炭应当关注其过渡孔的多少，而不应单纯追求微孔(比表面积) 的多少。
◇采用测量活性炭对水中四种典型有机物(腐殖酸、富里酸、
木质素、丹宁)的吸附容量和吸附速度方法，可以反映活性炭对 天然水中有机物吸附性能的好坏，可用于筛选吸附天然水中有 机物的水处理用活性炭。
由等温线可以比较不同活性炭的吸附效果，并计 算溶质从C0降到要求浓度，所需投加的活性炭数量： a=(C0-Ce)/(x/m) (mg/L)
2. 朗格谬(Langmuir)吸附等温式
朗格谬从功力学观点出发，通过一些假设推导出单 分子层吸附理论公式。
qe=qmaxbCe/(1+Ce)
qmax、b是常数，b 与表面吸附能量有关。 将上式改为倒数：1/qe=(1/qmaxb)(1/Ce)+1/qmaxb由 试验得qe和Ce，则可求出qmax和b
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
（5）影响臭氧活性炭去除效率的主要因素
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 臭氧投加量 臭氧扩散效率。 臭氧停留时间。 活性炭停留时间（水力负荷）。 水温。 pH。 碱度 污染物负荷
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
（6） 臭氧活性炭应用存在的问题
1） 微生物安全性 臭氧生物活性炭工艺在活性炭上会生长大量的微生物，这些微生物将 对炭滤后出水水质产生影响。 ① 可能促使致病微生物生长。 ② 这些微生物会产生一些胞外分泌物，其中一些胞外分泌物可能具有一 定的生物毒性； ③ 这些微生物会穿透活性炭床进入到出水中去，而且由于这些微生物已 经经过了臭氧消毒工艺后存活下来的，对消毒剂一般具有更强的耐受能 力，不容易被杀灭； ④ 进入到出水中的微生物往往被包裹在细微颗粒之中，因此很难接触到 消毒剂。这些都造成了后续消毒工艺的困难。 ⑤ 臭氧生物活性炭工艺出水中出现了较多的大型微生物，如无节幼虫、 猛水蚤、剑水蚤、线虫、腔轮虫、蛭态目轮虫、其他轮虫其他大型微生 物等。这些蚤类一方面影响了水的感观指标，另一方面也可能出现一些 有生物毒性。
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
1. 活性炭的吸附性能 (1) 活性炭对水中有机物有卓越的吸附特性 细孔结构和巨大的比表面积，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，而且对用生物法和其他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。
第五章 吸附
一、吸附概述 二、主要吸附剂 三、吸附效果的评价方法 四、活性炭的吸附性能与影响因素 五、活性炭吸附工艺和设备 六、活性炭再生方法
第一节 吸附概述
一、吸附现象 ▲吸附——在两相界面中，其中一相物质能自动地富集到另一 相上的现象。 ▲吸附剂——具有吸附能力的物质（如活性炭）。 ▲吸附质——被吸附在吸附剂表面的物质。 ▲吸附作用力：通过氢键、偶极矩作用、范德华力和化学键力 等多种化学作用和物理化学作用，使得吸附质 被吸附在吸附剂表面。 ▲脱附——与吸附过程相反，即吸附在吸附剂表面的吸附质从 吸附剂表面脱落的过程。 ▲吸附平衡——当吸附为可逆时，吸附速度和脱附速度相等 时，吸附过程达到平衡状态。 吸附平衡时，溶液的浓度不再降低。
第四节 活性炭的吸附性能与影响因素
（2） 臭氧活性炭的应用
① 生物活性炭工艺最初起源于欧洲，最早在德国的杜塞尔多夫水厂使用。 ② 目前欧洲水厂多使用臭氧活性炭工艺：法国有700家使用臭氧活性炭， 日产水量为300万立方米；瑞士有30%以上的地表水厂使用臭氧活性 炭；德国有70多家水厂应用臭氧活性炭工艺。 ③ 美国1976年开始研究臭氧生物活性炭技术。至1990年有40多家水厂应 用臭氧活性炭工艺，包括纽约、落杉矶等大水厂。 ④ 日本于1988年联合发布引入深度处理工艺的方针，规定当原水水质的 色度达到25度，嗅阈值25，高锰酸钾消费量7.5mg／L，氨氮0.16mg ／L时就要采用臭氧活性炭深度处理工艺。1992年起东京都的金町、 三乡、 朝霞水厂，大阪市的柴岛、庭洼、丰野等水厂相继建成深度 处理水厂，大规模开始运行。日本东京都金町净水厂的一期臭氧活性 炭26万m3/d工程已运行投产。