什么是活性炭過濾材料?
活性炭濾料是水處理中常用的過濾材料。通常有:椰子殼活性炭、貝殼活性炭、煤顆?;钚蕴俊⒚褐鶢罨钚蕴康?。活性炭是一種在沒有空氣的情況下,通過加熱有機材料(如貝殼、煤、木材等),還原非碳成分(此過程稱為碳化),然后與氣體反應,侵蝕表面,產生微孔發(fā)達的結構的碳(此過程也稱為活化)。
活性炭濾料分析:
由于活化過程是一個微觀過程,即大量的分子碳質表面被點狀侵蝕,因此活性炭表面有無數(shù)的小孔。
活性炭表面的微孔直徑大多在2-50納米之間。即使使用少量的活性炭,也有巨大的表面積,每克活性炭的表面積為500-1500平方米。優(yōu)質活性炭是以木材、煤炭、石油焦等含碳原料為原料,經熱解活化處理而成。它具有發(fā)達的孔結構、較大的比表面積和豐富的表面官能團。它是對具有較強比吸附能力的碳材料的統(tǒng)稱。
活性炭中懸浮水的比表面積、灰分和pH值都隨著活化溫度的升高而增加?;罨瘻囟仍礁撸瑲堄鄵]發(fā)性物質揮發(fā)越完全,微孔結構越發(fā)達,比表面積和吸附活性越大。
活性炭中灰分的組成和含量對炭的吸附活性有很大影響。灰分含量與制造活性炭的原料有關,碳中的灰分含量隨著揮發(fā)物的去除而增加。
顆?;钚蕴繛V料有圓柱形、球形、空心圓柱形、空心球形和不規(guī)則形狀的碎炭等。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和科技進步,出現(xiàn)了許多新的活性炭品種,如分子篩炭、微球炭、活性碳納米管、活性碳纖維等。
活性炭中的微孔比表面積占活性炭比表面積的95%以上,這在很大程度上決定了活性炭的吸附能力。大孔的比表面積一般不超過0.5m2/g,它只是吸附質分子到達微孔和中孔的通道,對吸附過程影響不大。
活性炭的吸附性能不僅取決于活性炭的物理(多孔)結構,還取決于活性碳表面的化學結構。
活性炭吸附是指將水中的一種或多種物質吸附在活性炭的固體表面,以達到凈化水質的目的?;钚蕴康奈侥芰εc活性炭中孔隙的大小和結構有關。一般來說,顆粒越小,孔隙的擴散速度越快,活性炭濾料的吸附能力越強。
吸附容量和吸附速率是吸附過程的主要指標。吸附容量的大小是通過吸附量來測量的,而吸附速率是指每單位時間吸附劑單位重量所吸收的吸附劑的量。在水處理中,吸附速率決定了吸附劑與污水之間的接觸時間。