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活性炭在元素組成方面,80%-90%以上由碳組成,這也是活性炭為疏水性吸附劑的原因。活性炭中除了碳元素外,還包含有兩類摻和物:一類 是化學(xué)結(jié)合的元素,主要是氧和氫,這些元素是由于未*炭化而殘留在炭中,外來的非碳元素與活性炭表面化學(xué)結(jié)合,如用水蒸氣活化時(shí),活性炭表面被氧化或水蒸氣氧化;另一類摻和物是灰分幾種活性炭的元素組成 。
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活性炭的主要原料幾乎可以是所有富含碳的有機(jī)材料,如煤、木材、果殼、椰殼、核桃殼、杏殼、棗殼等。這些含碳材料在活化爐中,在高溫和一定壓力下通過熱解作用被轉(zhuǎn)換成活性炭。在此活化過程中,巨大的表面積和復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)逐漸形成, 而所謂的吸附過程正是在這些孔隙中和表面上進(jìn)行的,活性炭中孔隙的大小對(duì)吸附質(zhì)有選擇吸附的作用,這是由于大 分子不能進(jìn)入比它孔隙小的活性炭孔徑內(nèi)的緣故
活性炭是由含炭為主的物質(zhì)作原料,經(jīng)高溫炭化和活化制得的疏水性吸附劑?;钚蕴亢写罅课⒖?, 具有巨大無比的表面積,能有效地去除色度、臭味,可去除二級(jí)出水中大多數(shù)有機(jī)污染物和某些無機(jī)物,包含某些有毒的重金屬。影響活性炭吸附的因素有:活性炭的特性;被吸附物的特性和濃度;廢水的PH值;懸浮固體含量等特性;接觸系統(tǒng)及運(yùn)行方式等?;钚蕴磕苡行铰却鸁N、有機(jī)磷和氨基甲酸酯類殺蟲劑,還能吸附苯醚、正硝基氯苯、萘、乙烯、二甲*、*、DDT、艾氏劑、烷基苯磺酸及許多酯類 和芳烴化合物。二級(jí)出水中也含有不被活性炭吸附的有機(jī)物,如蛋白質(zhì)的中間降解物質(zhì),比原有的有機(jī)物更難被活性炭吸附,活性炭對(duì)THMS的去除能力較低,僅達(dá) 到23-60%?;钚蕴课椒ㄅc其他處理方法聯(lián)用,出現(xiàn)了臭氧-活性炭法、混凝-吸附活性炭法、Habberer工藝、活性炭-硅藻土法等,使活性炭的吸附周期明顯延長(zhǎng),用量減少,處理效果和范圍大幅度提高。成型的晶碳,不含有機(jī)或無機(jī)膠成份,幾乎都是碳元素。利用碳元素本身的粘接力定型為塊狀和蜂窩狀。極少含灰份,不造成二次污染。特點(diǎn)是做為設(shè)備一部份,方便安裝,不需要另外的包裝物??梢愿捷d各式催化劑而實(shí)現(xiàn)功能化。
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活性炭的吸附能力和與水接觸的時(shí)間成正比,接觸時(shí)間越長(zhǎng),過濾后的水質(zhì)越佳。注意:過濾的水應(yīng)緩慢地流出過濾層。新的活性炭在*次使用前應(yīng)洗滌潔凈,否則有墨黑色水流出?;钚蕴吭谘b入過濾器前,應(yīng)在底部和頂部加鋪2~3厘米厚的海綿,作用是阻止藻類等大顆粒雜質(zhì)滲透進(jìn)去,活性炭使用2~3個(gè)月后,如果過濾效果下降就應(yīng)調(diào)換新的活性炭,海綿層也要定期更換。
活性炭的吸附能力與水溫的高低、水質(zhì)的好壞等有一定關(guān)系。水溫越高,活性炭的吸附能力就越強(qiáng);若水溫高達(dá)30℃以上時(shí),吸附能力達(dá)到極限,并有逐漸降低的可能。當(dāng)水質(zhì)呈酸性時(shí),活性炭對(duì)陰離子物質(zhì)的吸附能力便相對(duì)減弱;當(dāng)水質(zhì)呈堿性時(shí),活性炭對(duì)陽(yáng)離子物質(zhì)的吸附能力減弱。所以,水質(zhì)的PH不穩(wěn)定,也會(huì)影響到活性炭的吸附能力。
活性炭顆粒的大小對(duì)吸附能力也有影響。一般來說,活性炭顆粒越小,過濾面積就越大。所以,粉末狀的活性炭總面積zui大,吸附效果,但粉末狀的活性炭很容易隨水流入水族箱中,難以控制,很少采用。
活性炭注意事項(xiàng)
1、運(yùn)輸與裝卸:活性炭在運(yùn)輸過程中,不得用鐵鉤拖拽,應(yīng)防止與堅(jiān)硬物質(zhì)混裝,不可強(qiáng)烈振動(dòng)、磨擦、踩、砸,嚴(yán)禁拋擲,應(yīng)輕裝輕卸,以減少炭粒破碎,影響使用。
2、儲(chǔ)存:應(yīng)儲(chǔ)存于陰涼干燥處,防止內(nèi)外包裝袋破裂,防止受潮和吸附空氣中其它物質(zhì),影響使用效果。嚴(yán)禁與有毒有害氣體或易揮發(fā)物質(zhì)混放,存放要遠(yuǎn)離污染源。
3、嚴(yán)禁水浸:活性炭屬于多孔性吸附類物質(zhì),所以在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用過程中,都要防止水浸,因水浸后,水填充了活性孔隙,減少了活性炭比表面與氣體的直接接觸,嚴(yán)重影響使用效果。
4、防止焦油類物質(zhì):在使用過程中,應(yīng)禁止焦油類粘稠物質(zhì)進(jìn)入活性炭床,以免堵塞活性炭孔隙或遮蓋了活性炭展開表面,使氣體不 能與活性炭展開表面接觸,失去應(yīng)用效果,如氣體中含有此類物質(zhì),應(yīng)在氣體進(jìn)入活性炭床前進(jìn)行清除(有除焦設(shè)備)以達(dá)到好的應(yīng)用效果。
5、防火:活性炭在儲(chǔ)存或運(yùn)輸時(shí),防止與火源直接接觸,以防著火?;钚蕴吭偕鷷r(shí)避免進(jìn)氧并再生*,再生后必須用蒸氣冷卻降至800℃以下,否則溫度高,遇氧,活性 炭自燃。
6、使用:裝填時(shí)應(yīng)先篩去因 搬運(yùn)產(chǎn)生的碎粒與粉塵。然后層層均勻鋪開,不得從進(jìn)料孔處直接倒入,以免使大小顆粒裝填不均,zui終造成氣體偏流,影響使用效果。裝填結(jié)束,開車前應(yīng)先吹空,吹出活性炭表面粘附粉塵,避免開車后粉塵帶入后工段而影響正常生產(chǎn)。
7、安全需知:濕的活性炭需要從空氣中除去氧,在安全密閉的容器內(nèi)氧的消耗會(huì)造成有毒的環(huán)境,假如工人進(jìn)到含有活性炭的容器內(nèi)適當(dāng)取樣或低含氧空間作業(yè),應(yīng)遵守國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及作業(yè)規(guī)范。
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