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污水處理設備中的吸附現(xiàn)象及吸附劑

污水處理設備在處理污水過程中吸附是常見的現(xiàn)象。表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩余的表面能，污水處理設備當某些物質碰撞固體表面時，受到這些不平衡力的吸引而停留在固體表面上，這就是吸附。污水處理設備中吸附是分離和純化氣體與液體混全物的重要單元操作之一，在化工，煉油，輕工，食品及環(huán)保等領域應用文泛。

吸附現(xiàn)象

當氣體或液體與某些固體接觸時，污水處理設備在固體的表面上，氣體或液體分子會程 度不同地變濃變稠，這種固體表面對流體分子的吸著現(xiàn)象稱為吸附，其中的固體物質為吸附劑，而被吸附的物質稱為吸附質。

污水處理設備固體表面為什么具有把氣體或液體分子吸附到自己表面上來的能力呢？這是因為固體表面上的質點變和液體的表面一樣，污水處理設備處理力場不平衡狀態(tài)，表面上具有過剩的能量即表面能，這種不平衡的力場由于吸附質的吸附而得到一定程度的補償，從而降低了表面能（表面自懷焓），因此固體表面可以自動地吸附那些能夠降低其表面自由焓的物質，吸附過程所放出的熱量，稱為該物質在此固體表面上的吸附熱。

在水處理中，吸附法主要用于脫除水中的微量污染物，污水處理設備應用范圍包括脫色，除臭味，脫除重金屬，各種可溶性有機物，放射性無素等。在片是流程中，吸附法可作為離子交換，膜分離等方法的預處理，以去除有機物，膠體物及余氯等，也可作為二級處理后的深度處理手段，以保證回用水的質量。

利用吸附法進行水處理，具有適用范圍廣，處理效果好，可以回收有用物料，吸附劑可重復使用等優(yōu)點，但對進水的預處理要求較高，污水處理設備運轉費用較高，系統(tǒng)龐大，操作較麻煩。

吸附的分類

溶質從水中移向固體顆料表面，發(fā)生吸附，是水，溶質和固體顆粒三者相互作用的結果，引起吸附的主要原因在于溶質對水的疏水特性的溶質對固體顆粒的高度親和力，溶質的溶解程度是確定*原因的重要因素。溶質的溶解度越大，污水處理設備則向表面運動的可能性越小，相反，溶質的憎水性越大，向吸附界面移動的可能性越大，吸附作用的第二種原因主要是由溶質與吸附劑之間的靜電引力，范德華力或化學鍵力所引起，與此相對應，可將吸附分為三種基本類型。

1交換吸附

在溶質（液體）的離子由于靜電引力作用聚集在吸附表面的帶面點上，并置換出原先固定這些帶電點上的其它離子，污水處理設備常離子交換屬于此范圍，影響交換吸附的得要因是離子電荷數(shù)和水合半徑的大小。

2物理吸附

是指溶質（氣體或液體分子）與吸附劑之間由于分子間力（也稱范德華力）而產(chǎn)生的吸附，它是一種可逆過程，污水處理設備當固體表面分子與氣體或液體分子音的引力大于氣體或液體內(nèi)部的分子間力時，氣體或液體分子則吸著在固體表面上。污水處理設備物理吸附的特點的沒有選擇性，吸附質并不固定在吸附表面的特定位置上，而多少能在界范圍內(nèi)自由移動，因而其吸附的牢固程度不如化學吸附。

從分子運動論的觀點來看，這些吸附于固體表面的分子由于分子運動，也會從固體表面上脫離而逸人氣體或液體中去，其本身并不發(fā)生任何化學變化，當溫度升高時，氣體（或液體）份子的動能增加，分子將不易滯留在固體表面上，污水處理工程這就是所謂的脫附，這種吸附脫附的可逆現(xiàn)象在物理吸附中均存在，工業(yè)上利用這種現(xiàn)象，通過改變操作條件，使吸附質脫附，達到吸附劑再生并回收吸附物質或分離的目的。

污水處理設備物理吸附主要發(fā)生在低溫狀態(tài)下，過程的放熱量較少，約42kl/mol或更少，可以是單分子層或多分子層吸附，影響物理吸附的主要因素是吸附劑的比表面積和細孔分布。

3化學吸附

是指污水處理設備溶質與吸附劑發(fā)生化學反應，形成牢固的吸附化學鍵和表面絡合物，吸附質分子不能在表面自由移動，因此化學吸附結合牢固，再生較固難，必須在高溫下才能掊附，脫附下來的可能還是原吸附質，也可能是新的物質，化學吸附往往是不可逆的，例如：鎳催化劑的吸附氫，被吸附的氣全往往需要在很高的溫度下才能逸出，污水處理設備且所釋出的氣體往往己經(jīng)發(fā)生了化學變化，不再具有原來的性質。