吸附混凝及反应器设备的选择运行和维护

四 吸附设备的选择
布置吸附流程和选择吸附器的注意事项：
? 当气体污染物连续排出时，应采用连续式或半连续式的吸 附流程；间断排出时采用间接式吸附流程。
? 排气连续但气量大时，可采用流化床或沸腾床吸附器；排 气连续但气量较小时可考虑使用旋转床吸附器。
? 根据流动阻力、吸附剂利用率酌情选用不同类型的吸附器。 ? 处理的废气流中含有粉尘时，应先用除尘器除去粉尘。 ? 处理废气流中含有水滴或水雾时，应先用除雾器除去水滴
三、 吸附工艺和设备
间歇式
操 作 方 式
连续式
将废水和吸附剂放在吸附池内进行搅拌 30min左右，然后静置沉淀，排除澄清液
固定床 移动床
吸附剂固定填放在吸附柱 (或 塔)中
在操作过程中定期地将接近饱 和的一部分吸附剂从吸附柱中 排出，并同时将等量的新鲜吸 附剂加入柱中
流化床
吸附剂在吸附柱内处于膨胀状态， 悬浮于由下而上的水流中
常见的脱附方法：
升温脱附
物质的吸附量是随温度的升高而降低的，将吸附剂的温度升高，可以使已被 吸附的组分脱附下来。
减压脱附
物质的吸附量是随压力的升高而升高的，在较高的压力下吸附，降低压力或 者抽真空，可以使吸附剂再生，这种方法也称为变压吸附。此法常常用于气体脱 附。
吹扫脱附
用不被吸附的气体(液体)冲洗吸附剂，使被吸附的组分脱附下来。采用这种 方法必然产生冲洗剂与被吸附组分混合的问题，需要用别的方法将它们分离，因 此这种方法存在多次分离的不便性。
三、影响吸附的因素
1 操作条件
吸附是放热过程，低温有利于 吸附，升温有利于脱附. 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 合物的试验结果如右图所示。
由图可见，在PH7.5～9.5的范围内，吸附去除率较高。 在吸附操作中，应保证吸附剂与吸附质有足够的接触时间。
取代脱附
取代脱附的工作原理是用比被吸附组分的吸附力更强的物质将被吸组分置换 下来。其后果是吸附剂上又吸附了置换上去的物质，必须用别的方法使它们分离。 例如，活性炭对Ca2+、Cl-有一定的吸附能力，这些离子占据了吸附活性中心， 可对活性炭吸附无机单质或有机物产生不利影响。因此，用活性炭吸附待分离溶 液中的物质后，选用CaCl2作为脱附剂可降低活性炭对吸附质的吸附稳定性，从 而达到降低脱附活化能的目的。
2 吸附剂性质
活性炭的吸附以物理吸附为主，但由于表面氧化物存在， 也进行一些化学选择性吸附。如果在活性炭中掺入一些具有 催化作用的金属离子可以改善处理效果。
六 脱附
吸附剂在达到饱和吸附后，必须进行脱附再生， 才能重复使用。脱附是吸附的逆过程，即在吸附剂 结构不变化或者变化极小的情况下，用某种方法将 吸附质从吸附剂孔隙中除去．恢复它的吸附能力。 通过再生使用，可以降低处理成本；减少废渣排放； 同时回收吸附质。
固
来自百度文库
定
床
移
动
床
流化床
1、固定床吸附
在废水处理中常 用固定床吸附装置。 其构造与快滤池大致 相同。吸附剂填充在 装置内，吸附时固定 不动，水流穿过吸附 剂层。根据水流方向 可分为升流式和降流 式两种。
降流式固定床吸附出水水质好，但水头损失较大，特别在 处理含悬浮物较多的污水时，需定期进行反冲洗，有时还需在 吸附剂层上部设表面冲洗设备。
几个名词
? 吸附作用: 物质从气体或液体浓缩到固体表面从而 实现分离的过程
? 吸附剂: 在表面上能发生吸附作用的固体 ? 吸附物: 被吸附的物质
二、吸附的三个阶段
吸附 阶段
颗粒外部 扩散阶段
孔隙扩散 阶段
吸附反应 阶段
附质从溶液中扩散到吸附剂 表面
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
2、移动床吸附
原水从下而上流 过吸附层, 吸附剂由上 而下间歇或连续移动。 间歇移动床处理规模 大时，每天从塔底定 时卸炭1～2次，每次 卸炭量为塔内总炭量 的5％～10％。 移动床较固定床能充分 利用床层吸附容量，出 水水质良好，且水头损失较小。由于原水从塔底进入，水中夹 带的悬浮物随饱和炭排出，因而不需要反冲洗设备，对原水预 处理要求较低，操作管理方便。目前较大规模废水处理时多采 用这种操作方式。
活性炭
活性炭是一种非极性吸附剂。外观为暗黑色，有粒状和粉 状两种，目前工业上大量采用的是粒状活性炭。活性炭主要 成分除碳以外，还含有少量的氧、氢、硫等元素，以及水分、 灰分。它具有良好的吸附性能和稳定的化学性质，可以耐强 酸、强碱，能经受水浸、高温、高压作用，不易破碎。
活性炭具有巨大的比表面和特别发达的微孔。通常活性炭 的比表面积高达500～1700m2/g，这是活性炭吸附能力强， 吸附容量大的主要原因。
或水雾。 ? 处理废气中污染物浓度过高时，可先用其他方法脱除一部
分。 ? 吸附流程需与脱附流程同时考虑。
五 吸附剂
工业吸附剂必须满足下列要求： ①吸附能力强；②吸附选择性好；③吸附平衡浓度低；④容 易再生和再利用；⑤机械强度好；⑥化学性质稳定；⑦来源 广；⑧价廉。一般工业吸附剂难于同时满足这八个方面的要 求，因此，应根据不同的场合选用。 目前在废水处理中应用的吸附剂有: 活性炭、活化煤、白土、硅藻土、活性氧化铝，焦炭、树脂 吸附剂、炉渣、木屑、煤灰、腐殖酸等。
3、流化床吸附
原水由底部升 流式通过床层， 吸附剂由上部向 下移动。由于吸 附剂保持流化状 态，与水的接触 面积增大，因此 设备小而生产能 力大，基建费用 低。
流化床操作控制要求高，为防止吸附剂全塔混层，以充分 利用吸附容量并保证处理效果，塔内吸附剂采用分层流化。所 需层数根据吸附剂的静活性、原水水质水量等决定。
第五章 吸附、混凝及反应器设备 的选择、运行与维护
第一节 吸附设备
一、吸附机理及分类
吸附的机理： 吸附是利用某些多孔性固体从流体混合物中选择性地在其 表面上聚集一定组分的能力，使混合物中各组分得以分离。
吸附的分类 (1)物理吸附：溶质与吸附剂之间由于分子间作用力而产 生的吸附。 (2)化学吸附：溶质与吸附剂发生化学反应，形成牢固的 吸附化学键和表面络合物。