粉末活性炭对水中五氯酚的吸附效果研究及模型建立

粉末活性炭对水中五氯酚的吸附效果研究及模型建立

作者：桑华俭;俞文正;陈丹;许岩

作者机构：中国电力科学研究院,北京市,100070;中国电力科学研究院,北京市,100070;中国电力科学研究院,北京市,100070;中国电力科学研究院,北京市,100070

来源：电力建设

ISSN：1000-7229

年：2009

卷：030

期：010

页码：62-66

页数：5

中图分类：TQ424.1

正文语种：chi

关键词：粉末活性炭;五氯酚;吸附;动力学模型

摘要：在一定温度和pH值范围内,40 mg/L的粉末活性炭对于1 mg/L的五氯酚超纯水溶液具有很好的吸附效果,吸附1 h后基本达到平衡,五氯酚的去除率达到92%以上.建立的新吸附扩散模型不仅适用于其他吸附剂,而且优于一般的一级吸附模型.研究结果显示:粉未活性炭对低浓度五氯酚的吸附规律符合Radke-Prausnitz公式;活性炭投加过量时吸附效果无明显改善;水温从10℃升至30℃时吸附量变小,水温从30℃升至50℃时吸附量反而增大;五氯酚超纯水溶液剩余浓度与pH值成指数模型关系.吸附机理为五氯酚中苯环的π-π键间作用力与静电作用力共同作用的结果.

活性炭过滤器技术说明

活性炭过滤器技术说明 一、简介 一种罐体的过滤器械，外壳一般为不锈钢或者玻璃钢，内部填充活性炭，用来过滤水中的游离物、微生物、部分重金属离子，并能有效降低水的色度。 活性炭过滤器是一种较常用的水处理设备，作为水处理脱盐系统前处理能够吸附前级过滤中无法去除的余氯,可有效保证后级设备使用寿命，提高出水水质，防止污染，特别是防止后级反渗透膜，离子交换树脂等的游离态余氧中毒污染。同时还吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质，对水中异味、胶体及色素、重金属离子等有较明显的吸附去除作用，还具有降低COD的作用。可以进一步降低RO进水的SDI值，保证 SDI<5，TOC<2.0ppm。 二、应用范围 广泛适用于食品、医药、电子、化工、工业废水等行业。 1、能满足液压系统对过滤精度的要求，能够阻挡一定的杂质进入系统; 2、滤芯应该具备足够的强度，不会因压力而受到损坏; 3、通流的能力大，压力损失小; 4、易于清洗、更换。 三、特点 功能 1．活性炭吸附过滤器缸体采用水力模拟长径设计，并采用粒径合理，比表面积大于 1000m2/g 的高效活性炭，使其既有上层特效过滤又有下层高效吸附等功能，大大提高产水净化程度和碳的使用寿命。 2．经HG活性炭吸附过滤器处理后水质余氯含量：≤0.1PPM。 3．对水体中异味、有机物、胶体、铁及余氯等性能卓著； 4．对于降低水体的浊度、色度，净化水质，减少对后续系统（反渗透、超滤、离子交换器）的污染等也有很好的作用 产品 1、效率高：24小时连续工作，不需停机反冲洗。

2、运行费用低：不需高扬程大流量的反冲洗泵。 3、维护费用低：其在运行过程中除石英砂滤料外没有任何转动部件，故障率低，维护费用省。 4、一次性投资低：不需单设混凝池、澄清池等设施，不需反冲洗泵和电动、气动阀门等设备，工程量小，一次性投资省。 5、水头损失小：单一滤料且滤料清洁及时，水头损失小，总水头损失≤0.5m。 6、进水水质要求宽松：可长期承受150mg/L浓度SS进水水质，短时承受300mg/L浓度SS冲击而出水水质不变。 7、出水水质稳定、过滤效果好。滤料清洁及时，可保证高质、稳定的出水效果，无周期性水质波动现象。 8、易于改扩建：所采用的单元操作方式可根据水量变化灵活增加或删减过滤器数量，易于改扩建。 9、占地面积小，外形美观：其将传统的三段式再生水处理工艺为一体，节省用地约70-80%;外观更美观、紧凑。 四、原理 1、工作原理 活性炭的吸附原理是：在其颗粒表面形成一层平衡的表面浓度。活性炭颗粒的大小对吸附能力也有影响。一般来说，活性炭颗粒越小，过滤面积就越大。所以，粉末状的活性炭总面积最大，吸附效果最佳，但粉末状的活性炭很容易随水流入水箱中，难以控制，很少采用。颗粒状的活性炭因颗粒成形不易流动，水中有机物等杂质在活性炭过滤层中也不易阻塞，其吸附能力强，携带更换方便。 活性炭的吸附能力和与水接触的时间成正比，接触时间越长，过滤后的水质越佳。注意：过滤的水应缓慢地流出过滤层。新的活性炭在第一次使用前应洗涤洁净，否则有墨黑色水流出。活性炭在装入过滤器前，应在底部和顶部加铺2～3厘米厚的海绵，作用是阻止藻类等大颗粒杂质渗透进去，活性炭使用2～3个月后，如果过滤效果下降就应调换新的活性炭，海绵层也要定期更换。 活性炭过滤器压力容器是一种内装填粗石英砂垫层及优质活性炭的压力容器。 在活性炭颗粒表面形成一层平衡的表面浓度，再把有机物质杂质吸附到活性

水中硝酸盐的活性炭吸附去除

水中硝酸盐的活性炭吸附去除 摘要:本次研究的主要内容是：利用活性炭的吸附性吸附水中的硝酸根离子，观察硝酸跟离子浓度、流速和吸附效率之间的关系。经过研究，一定浓度硝酸根离子水以不同的流速经过活性炭的充分吸收后，吸收效率随速度的增大而减小。本次研究的目的是探讨去除水中硝酸根离子的方法，为去除硝酸根离子设备的的研究提供一定的前提准备。 关键词:活性炭；硝酸根离子；吸附 Abstract: Using the adsorbability of activated carbon adsorbing nitric acid ions in water to explore the relationship between the concentration, velocity of nitric acid ions and the adsorption efficiency.After the study,when the nitric acid root ions water with certain concentration is adequately absorbed by activated carbon in different velocity, the absorption efficiency decreaseswith the speed increasing. The purpose of the present study is to research the method of removing nitric acid root ions in water, which provides certain premisefor the researching the equipment for removing nitric acid root ions. Keywords: activated carbon; nitric acid root ions; adsorption 中图分类号：P578.5 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）ABSTRACTThe main contents of the study are : the use of activated carbon adsorption adsorption of water nitrate, with the observation of nitrate ion concentration, flow rate and adsorption efficiency of the relations between them. After the study, a certain concentration of nitrate ions in different water flow through the fully activated carbon absorption, With the absorption efficiency of the speed increases. This study was designed to examine the removal of nitrate ions, for the removal of nitrate ions of the equipment provided certain preconditions preparations. KEY WORDSactivated charcoal;nitrate radical ion;adsorption 0 前言： 本次研究采用圆柱性活性炭吸附一定含量的硝酸根离子水。因为这种活性炭比较普遍，价格比较便宜，处理工艺和操作都比较简单。通过本研究，可以了解活性炭的吸附性能和此方法的吸附效率与流速的关系，确定其实用性。

活性炭过滤器原理及技术流程

活性炭颗粒的大小对吸附能力也有影响。一般来说，活性炭颗粒越小，过滤面积就越大。所以，粉末状的活性炭总面积最大，吸附效果最佳，但粉末状的活性炭很容易随水流入水族箱中，难以控制，很少采用。 活性炭过滤器原理及技术参数分析 一、活性炭过滤器作用原理 活性炭是一种很细小的炭粒单位面积有很大的微孔，通常我们叫他毛细管孔。这种毛细管具有很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很大，在与与水中杂质充分接触。这些杂质能被吸附在微孔中，从而去掉水中胶体等杂质。活性炭还能吸附水中的CL离子以及臭氧，对水中的有机物也有一定的吸附能力，能明显的对水中的色素进行吸附，在水处理行业一般我们要求碘值在700mg以上，这样的活性炭的吸附能力较强。 二、活性炭过滤器制作结构 活性炭过滤器一般采用不锈钢304材质，碳钢材质，因为活性炭吸附水中CL等氧化剂、金属离子，微孔中的细菌以及化学物质，对罐体产生腐蚀，所以一般活性炭过滤器内要衬胶防腐。 三、活性碳过滤器技术参数 1、过滤速度：8-12m3/h 2、工作温度：常温工作压力 3、反洗压缩空气量：18-25L/m2.S 4、滤料层高：1000-1200mm 膨胀率50% 5、反洗强度：9-15L/m2.S 6、反冲洗时间：4-6分钟 四、活性炭过滤装置的工作方式： Ⅰ采水：生水自活性炭塔槽上方流入，经活性炭过滤装置下方流出，而得到去除杂质、臭味等水质。 Ⅱ逆洗：目的为逐出活性炭上方之沉积物。经一段时间的过滤后，若干杂质沉积在活性炭上方排出并除去。 Ⅲ沉整：在逆洗时活性炭会上浮，逆洗完成后将所有阀门关闭使活性炭因重力而沉下。 Ⅳ洗净：在逆洗时恐有杂质附在活性炭下面，用正洗来洗净以免在采水时候污染水质。

活性炭和水的处理

活性炭和水的处理 一、有机物对水源的污染 水是环境的重要因素之一，是人类生存不可缺少的物质。因此，水质的好坏将直接关系到人体的健康。 近年由于工农业的发展，产生的废水废渣多没得到很好的处理就排入江河湖海，导致水源的严重污染，成为全世界环境污染的重大问题。受污染的水虽经过水厂的处理，仍然不能保证水质的彻底安全。因为水厂的水处理过程不外乎混凝、沉淀、过滤和消毒。这些处理方法主要是改善水的感观性质和杀灭病菌。对一些化学物质也有一定的去除效果，但对某些有毒有害物质或有机物去除的效果却很差。例如对酚、有机氯农药、合成洗涤剂、四氯化炭、氯仿、氰化物、汞、铬、镉、病毒等等。美国癌症研究所从饮水中鉴定出有机物767种，其中致癌物质20种，可疑致癌物质23种，促癌物质或助癌物质18种，致突变物质56种。随着水质检测仪器发展，装备有计标机的气相色谱/质谱仪应用于水中有机物质的分析。到目前为止，全世界已在水中测定出2221种有机化合物，英国水研究中心在美国河水中鉴定出324种有机化合物，上海市《饮水与健康》协作组发现黄浦江中有机物含量达700余种，吉林省《二松未知有机污染物探查》协作组报道，第二松花江吉林江段水中测得有机化合物317种。70年代以来美国环保局在水中发现有多种有机化合物，和饮水经氯消毒后可以生成潜在致癌物质三卤甲烷之后，水中有机物对人

体健康的影响日益引起人们的关注。以后在许多国家包括中国在内都发现自来水中三卤甲烷的存在。 此外，由于源水受污染日益严重，为保证饮水安全，水厂不得不加大加氯量和余氯量，这不但造成水中三卤甲烷的量增加，而且引起饮用者的不快。因此，许多水厂除加强原有的净水工艺外，广泛采用了颗粒活性炭过滤吸附的方法。 二、活性炭净化水的作用 由于饮用水水源污染日益严重，水中所含污染物的种类和数量不断增多，污染成份也越来越复杂，采用常规的水处理方法已不能满足要求，必须进行深度处理，所以，活性炭以其发达的细孔结构和特异的表面特性，使它不仅具有极强的吸附性能、氧化还原性能、电性能，而且还可以与其他材料联合应用，作为催化剂和催化剂与生物载体，所有这些结构特性使活性炭在水处理技术中得以广泛应用。 研究表明，活性炭不仅对水中溶解的有机物，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，而且对用生物法及其他方法难以去除的有机物，如色度、异臭异味、表面活性物质、除草剂、农药、合成洗涤剂、合成染料、胺类化合物以及许多人工合成的有机化合物都有较好的去除效果。 三、活性炭的吸附法-净化水的原理

活性炭罐在水处理行业技术概述

活性炭罐在水处理行业技术概述 活性炭罐用于工业水处理有着悠久的历史，早期的工业用碳钢过滤器 https://www.sodocs.net/doc/5b7217026.html,/tgchenjiao/进行过滤。现在专注于促进活性炭罐水处理行业，有效去除水中含有有机分子等等。但在使用过程中导致过量的微生物，需要定期维护。 活性炭罐体 活性炭罐作用说明 活性炭罐的作用主要是去除大分子有机物、铁氧化物、余氯。有机物、余氯、铁氧化物易使离子交换树脂中毒，而余氯、阳离子表面活性剂等不但会使树脂中毒，还会破坏膜结构，使反渗透膜失效。 对活性炭罐进行维护 初效活性炭罐是利用活性炭所具有的丰富的毛细孔对水中的大分子有机物、余氯、铁氧化物等胶体物进行吸附过滤，这种吸附是不可逆的，即活性炭有一定的饱和吸附容量，一旦吸附饱和后，活性炭就失去吸附性能，无法用反冲洗的方法冲去污染物。

活性炭罐维护说明 在活性炭吸附饱和之前，定期进行反冲洗，以冲出活性炭表面的大量细菌团及悬浮固体物。活性炭吸附饱和后，应马上更换新的活性炭，否则会造成反渗透膜损伤而不可弥补。另外，活性炭吸附有机物后，为细菌提供了丰富的营养，造成细菌在活性炭罐内的大量繁殖，水中的微生物含量经活性炭过滤后反而升高。 如此证明工业用水活性炭罐可利用滤芯将水中的各种杂质、悬浮物拦截下来，让干净的水流出来，供人类使用。而且它在清洗排污的过滤程，不影响水系统的正常运行，用水很少。罐后的水为无污染可用水源，而且不会污染其他宝贵的水源。 如此工业用活性炭罐可以使用一个过滤器在水中的各种杂质、悬浮物质拦截干净，并供人类使用。在过滤过程中排污的清洁水系统的正常运行没有影响。过滤后的干净水可用，没有其他珍贵的水源污染。 （注：素材和资料部分来自网络，供参考。请预览后才下载，期待你的好评与关注！）

活性炭过滤器

活性炭过滤器 一种罐体的过滤器械，外壳一般为不锈钢或者玻璃钢，内部填充活性炭，用来过滤水中的游离物、微生物、部分重金属离子，并能有效降低水的色度。 活性炭过滤器是一种较常用的水处理设备，作为水处理脱盐系统前处理能够吸附前级过滤中无法去除的余氯,可有效保证后级设备使用寿命，提高出水水质，防止污染，特别是防止后级反渗透膜，离子交换树脂等的游离态余氧中毒污染。同时还吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质，对水中异味、胶体及色素、重金属离子等有较明显的吸附去除作用，还具有降低COD的作用。可以进一步降低RO进水的SDI值，保证SDI<5,TOC<2.Oppm。 广泛适用于食品、医药、电子、化工、工业废水等行业。 1、能满足液压系统对过滤精度的要求，能够阻挡一定的杂质进入系统; 2、滤芯应该具备足够的强度，不会因压力而受到损坏; 3、通流的能力大，压力损失小; 4、易于清洗、更换。安装要点： 注意事项 1、泵入口的吸油粗滤器; 2、泵出口油路上的高压滤油器; 3、系统回油路上的低压滤油器; 4、安装在系统以外的旁路过滤系统。

5、由于活性炭过滤器的活性炭吸附功能具有一定的饱和值，当达到饱和吸附容量时，活性炭滤池的吸附功能将大大降低，因此需要注意分析活性炭的吸附能力，及时更换活性炭或者通过高压蒸汽进行消毒恢复。 值得注意的是，在使用活性炭的初期（或者更换过活性炭运行初期），少量的极细微的粉末活性炭有可能随水流进入反渗透设备系统，而造成反渗透膜流道的污堵，引起操作压力升高、产水量下降和系统的压降上升，而且这种破坏作用很难用常规的清洗方法恢复。所以必须将活性炭冲洗干净，去除细小粉末后才能将过滤水送至后续RO系统。 产品 1、效率高：24小时连续工作，不需停机反冲洗。 2、运行费用低：不需高扬程大流量的反冲洗泵。 3、维护费用低：其在运行过程中除石英砂滤料外没有任何转动部件，故障率低，维护费用省。 4、一次性投资低：不需单设混凝池、澄清池等设施，不需反冲洗泵和电动、气动阀门等设备，工程量小，一次性投资省。 5、水头损失小：单一滤料且滤料清洁及时，水头损失小，总水头损失≤0.5m。 6、进水水质要求宽松：可长期承受150mg/L浓度SS进水水质，短时承受300mg/L浓度SS冲击而出水水质不变。 7、出水水质稳定、过滤效果好。滤料清洁及时，可保证高质、

吸附技术在水处理中的应用

吸附技术在水处理中的应用 【摘要】：吸附技术是水处理中非常重要的一项技术。本文介绍了吸附理论的历史及原理，着重分析在水处理中应用的几种吸附技术，同时展望了水处理中吸附技术的发展。 【关键字】：吸附技术水处理应用 一、吸附理论概述 （1）吸附理论的历史 （ 早在公元前5世纪，古医学创始人Hippocerates就知道用炭可除去腐败伤口的污秽气味[1]，并成为了运用吸附技术的鼻祖。但是，真正意义上的现代吸附理论则诞生于西方发达国家，先后大约经历了近250年时间的发展。 随着科学技术的发展，人们已经不满足于宏观吸附规律的探讨，进而转向了分子水平上了解吸附机制。20世纪60年代起相继有多种探测表面成分和表面结构的实验手段问世，使吸附研究步入了微观的层次[1]。 （2）吸附理论 吸附（adsorption）作用实质上是一种界面现象。大多数有实际应用价值的都是界面层浓度大于体相中的浓度，称为正吸附[1]。 吸附主要分为两种情况：在物理吸附过程中物质不改变原来的性质，因此吸附能小，被吸附的物质很容易再脱离，如用活性炭吸附气体，只要升高温度，就可以使被吸附的气体逐出活性炭表面。化学吸附（chemical adsorption），在吸附过程中不仅存在引力，还由于固体表面存在不均匀力场，表面上的原子往往还有剩余的成键能力，当气体分子碰撞到固体表面上时便与表面原子间发生电子的交换、转移或共有，就能形成吸附化学键的吸附作用。 二、水处理中的吸附技术 · 能有效地从气相或液相中吸附一种或几种成分的固体物质称为吸附剂。它们的共同特点是有较大的比表面积、适宜的孔结构和表面结构，对吸附质有强烈的选择性吸附能力等。 （1）活性炭吸附技术

活性炭去除水中余氯的分析(宋伟)

湖南城建职业技术学院 2012届毕业论文 系部：材料工程系 学生姓名：宋伟 指导老师：曹红葵 专业：环境监测与治理技术 班级：环保0901 2012年4月 1`

活性炭去除水中余氯的分析 宋伟 湖南城建职业技术学院，湘潭 摘要：通过对5 种不同活性炭的去除余氯量实验、余氯穿透实验以及化学反应产物Cl-的质量平衡数据,探讨了活性炭去除余氯的性能和机制。活性炭去除余氯是吸附与化学反应共同作用的结果。活性炭与水中余氯接触后的初期,去除余氯以吸附作用为主;达到吸附平衡后,余氯浓度继续下降则是由于化学反应的作用。接触时间越长、余氯初始浓度越高、p H 较低,活性炭去除余氯量越大。由Cl -的生成量可以确定化学反应去除余氯量是余氯总去除量的一部分;接触时间越长,活性炭剂量越大,化学反应去除余氯量占余氯总去除量的比例越高。使用粒径< 180 目活性炭进行余氯去除实验,吸附容量在1～2 h 即达到饱和。活性炭对余氯吸附量(2 h 的余氯去除量) 的大小与其苯酚值排行相同。苯酚值及碘值较高的煤质炭与余氯有较强的化学反应,果壳炭其次,而椰壳炭的化学性相对稳定。 关键词：活性炭余氯去除物理吸附化学反应 1.前言 水中氯的来源主要是自来水厂或污水处理厂出水中加氯杀灭微生物后的剩余氯。水中余氯会对饮用水口感[1 ] 、人体健康[2 ]、食品饮料品质、离子交换和膜分离技术设备[3 ]28-29 ,[4 ,5 ] 以及水生生物造成影响和危害。去除水中余氯主要有化学还原和活性炭处理两种方法[7 ] , [ 8 ]2635。活性炭法具有去除效率高、不产生二次污染、能同时去除水中有机物的特点,因此常用于大规模去氯工艺。关于活性炭去除余氯原理,文献[ 9 ]认为活性炭中有一种活性很强的自由基,能与余氯发生如下反应: HClO + C*→C*O + Cl - + H+ (1) OCl - + C*→C*O + Cl - (2) 式中:C*为活性炭自由基;C*O为表面氧化物。黄建东等[3 ]29和闻瑞梅等[7 ]则强调了活性炭的催化作用,认为在活性炭的作用下HClO 分解生成了新生态氧( [O]) ,继而将碳氧化,反应如下:HClO活性炭 HClO 活性炭 Cl - + H+ + [O] (3) 2[O] + C —CO2 ↑ (4) 活性炭的脱氯性能主要以去除量和去除速率表征[8 ]。本文着重对活性炭去除水中余氯量进行了实

关于活性炭去除水中余氯的半脱氯值的讨论

关于活性炭去除水中余氯的半脱氯值的讨论 作者对表征活性炭去除水中余氯的半脱氯值进行了讨论，发现影响半脱氯值的因素较多，特别是粒径影响较大，具体测定中应预控制。 关键词活性炭，半脱氯值，余氯 活性炭作为一种水处理药剂(净水剂)应用十分广泛。活性炭可以除臭去色并去除水中微量有害物质。在纯水和饮用水的制备中，活性炭已成为去除水中有机物和余氯的一个必不可少的手段。众所周知，活性炭对余氯的去除效果很好，使用也有相当长的一段时间，但是对于判断活性炭去除余氯性能好坏却没有一个理想指标。 从理论上讲，活性炭吸附余氯，其吸附能力的好坏主要取决于吸附容量和吸附速度，二者缺一不可。在水处理工业应用中，主要要求在较短的接触时间内得到较高的吸附量，亦即高的吸附速率，而不是单纯强调吸附容量的大小。所以，必须找到一个合适的指标可将二者有机地结合。以往曾有一些理论上的推导及计算，如吸附带的厚度、穿透时间等等，这些都必须在已知吸附容量及吸附质的扩散系数的前提下来模拟计算，直观性较差。最近，建设部制定了净水器用活性炭吸附水中余氯的半脱氯值的测定方法。并建议测得的活性炭半脱氯值可以用来判断活性炭在水处理中去除水中余氯的好坏。 半脱氯值测定方法是在给定条件下，让含氯水通过活性炭柱后，出水中余氯浓度恰好等于进水余氯浓度一半时所需要的炭层高度。 试验装置如图1。 1—水槽；2，3，5，7—活塞(或夹子)； 4—转子流量计；6—测定管，内装活性炭吸附层。 图1 半脱氯值试验装置 1 试验条件 1)试验用水余氯浓度恒定C＝5.0 mg/L±0.5 mg/L(pH恒定7.0～7.5)； 2)水的流速v＝36 m/h(1 cm/s)； 3)活性炭层高度L＝10 cm±0.1 cm，炭样的粒度为1.0～2.5 mm，并经预处理。控制水的温度T＝(20±3) ℃。 试验结果按下式计算： H ＝0.301 0H÷(logC0－logC) 1／2