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为什么说粉末活性炭有着颗粒活性炭无法取代的?

作者:发表于:18年04月02日

随着净水深度处理工艺的推广和活性炭生物滤池的应用,虽然颗粒活性炭表现出良好的工艺性,但粉末活性炭吸附循环时间较短,投加方式较为简捷,费用较低,可根据水体污染情况随时更换碳种,仍是其突出的优点。对于固有工艺的水厂改善出水水质,对于突发污染事故的迅速处理,是颗粒活性炭无法取代的功能。 粉末活性炭吸附水中溶质分子是一个复杂的过程,是几种力综合作用的结果,包括离子吸引力、范德华力、化学杂和力。根据吸附的双速率扩散理论认为,吸附是一个由迅速扩散和缓慢扩散两阶段构成的双速过程,迅速扩散在数小时内即完成,发挥了60%-80%活性炭的吸附容量。迅速扩散是溶质分子在碳粒内沿径向均匀分布的阻力小的大孔隙中扩散的过程。这些大孔隙产生径向的扩散阻力。当分子从大孔进一步进入与大孔相通的微孔中扩散时,由于受到狭窄孔径所产生的很大阻力,从而极为缓慢。微孔也是在碳粒内均匀分布,但不构成径向的扩散阻力。影响粉末活性炭吸附的因素涉及溶质分子极性、分子量大小、空间结构,这一点取决于水源水质的特征。活性炭对不同的物质分子具有选择吸附性。 粉末活性炭的品种很多,主要是因为制造粉末活性炭的原材料很多,例如有:木材、椰壳、果壳、煤、焦碳、骨、石油残渣等。由于某些炭种在水中会析出有毒物质,故在水处理行业中主要使用的炭种有:木质、椰壳、煤质炭。由于不同的炭种活化工艺不同,造成活性炭的元素组成和表面非结晶部位及各种官能团的分布有所不同,这都直接影响到活性炭的吸附性能和不同有机物表面扩散速度。因此,粉末活性炭在给水处理中有一定的最优适用范围。对于不同的水质,不可能有统一的最佳炭种,只有在模拟静态选炭试验的基础上,同时考虑选用粉末活性炭的经济因素,才能选择合适炭种。 国外利用粉末活性炭去除水中有机物、除色、除嗅味物质己取得成功的经验与较好的去除效果。如上世纪20年代美国芝加哥,已成功利用粉末活性炭与慢砂过滤工艺相结合,防预了饮用水的氯酚污染;在东普鲁士早已利用粉末活性炭消除季节性的原水藻类异味等。认为虽然颗粒活性炭能保证良好的工艺性,但吸附循环的较短时间仍是粉末活性炭的优点。

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