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影响吸附活性炭的因素有哪些?

作者:清鹏水处理     发布时间:17-02-17 08:35:32     浏览次数:
吸附剂对水中有机物的吸附量与很多因素都是有关系的,所以,有时候吸附剂活性炭也不能百分之百的将有机物除去的,在20-80%之间,波动范围很大。
1.吸附的性质
因为吸附剂对水中有机物的吸附主要是在孔的内表面进行的,所以吸附量的大小主要与吸附剂的比表面积和孔径分布有关。一般情况下,吸附剂的比表面积越大,吸附容量越大,吸附速度越快。孔径分布是吸附剂的孔径与吸附质分子尺寸有关,也就说分子越小,越容易被吸附;分子大时,吸附受阻力比较大,吸附容量也小。
2.被吸附物质的性质
用相同的活性炭对不同的有机物吸附时,它的吸附量与吸附速度都有明显的差别,这主要与被吸附的物质在水中的溶解度、分子量大小和浓度高低等因素有关系。
活性炭是一种憎水性物质,所以越是憎水性强的越容易被活性炭吸附,是因为被吸附的物质憎水性越强,在水中的溶解度也就越小。
还有就是越是分子质量相近时,支侧链有机物比直链有机物容易吸附,非极性有机物比极性有机物容易吸附,在一定范围内分子质量大的有机物比分子质量小的有机物容易吸附。
3.水中的ph值
当水中的有机物是一些有机酸或胺类化合物时,它们在水中溶解后使水呈弱酸性或弱碱性。因此,水的ph值高低会直接影响这些有机物的存在形态,从而也影响吸附量的大小。因此,活性炭对这些弱电解质的吸附量,其分子态的比离子态的大,因此,在低ph值条件下对有机酸的吸附量大,在高ph值条件下对胺类的吸附量大。
4.水的温度与共存物
因为活性炭吸附是以物理吸附为主,所以在低温下的吸附能力是比高温时大,但有时提高温度也能增大吸附能力,这是由于在液相中,温度上升后降低了水的粘度和增大了被吸附东西的溶解度和扩散速度。
当天然水体中有无机离子与有机物共存时,无机离子也会不同程度的影响活性炭对有机物的吸附,如水中的钙离子能提高活性炭对腐殖质的吸附容量,镁离子则提高很少。
5.接触时间
因为吸附是液相中的吸附质向固相表面的一个转移过程,所以吸附质和吸附剂之间应有一定的接触时间,以便促使吸附剂发挥最大的吸附能力。因此,在设计时要综合考虑吸附量与接触时间的关系,一般不超过20-30分钟。
6.水中吸附质的初始浓度
一般随着吸附质浓度的增加,吸附量按指数函数增加。初始浓度越小,平衡浓度越低。相反,初始浓度越大,平衡浓度越高,吸附量也高。

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