吸附作用在水處理中的應用

㈠ 怎樣利用活性炭處理農村生活污水

活性炭作為一種比較特殊的碳質材料，以其發達的孔隙結構、巨大的比表面積、良好的穩定性質、很強的吸附能力以及優異的再生能力，被廣泛應用於環保等各個領域，文章將著重介紹活性炭吸附技術在水處理中的應用。
1. 活性炭的物理化學特性
1.1 活性炭（AC） 活性炭是常用的一種非極性吸附劑，性能穩定，抗腐蝕，故應用廣泛。它是一種具有吸附性能的炭基物質的總稱。把含碳的有機物質加熱炭化，去除全部揮發物，在經葯品（如ZnCl2 等）或水蒸汽活化，製成多孔性炭素結構吸附劑。活性炭有粉狀和粒狀兩種，工業上多採用粒狀活性炭。由於原料和製法的不同，其孔徑分布不同，一般分為：碳分子篩，孔徑在10×10-10m 以下；活性焦炭，孔徑20×10-10 以下；活性炭，孔徑在50×10-10m 以下。
1.2 活性炭纖維（ACF） 活性炭纖維是一種新型吸附功能材料，它以木質素、纖維素、酚醛纖維、聚丙烯纖維、瀝青纖維等為原料，經炭化和活化制的。與活性炭相比較特有的微孔結構，更高的外表面和比表面積以及多種官能團，平均細孔直徑也更小，通過物理吸附以及物理化學吸附等方式在廢水、廢氣處理、水凈化領域得到了廣泛應用。纖維狀活性炭微孔體積占總孔體積90%左右，其微孔孔徑大部分在1nm 左右，沒有過度孔和大孔。比表面積一般為600～1200m2/g，甚至可達3000m2/g。活性炭纖維脫附再生速率快，時間短，且其性能不變，這一點優於活性炭。與活性炭一樣，活性炭纖維吸附時無選擇性，主要用於吸附有機污染物，一般用於煉油廠綜合廢水處理。
2. 活性炭的吸附作用與吸附形式
2.1 活性炭處理活性炭處理指利用活性炭作為吸附劑和催化劑載體的有關過程。主要應用於生活飲用水深度凈化，城市污水處理，工業廢水的處理。
2.2 吸附作用與吸附形式
將溶質聚集在固體表面的作用稱為吸附作用。活性炭表面具有吸附作用。吸附可以看成是一種表面現象，所以吸附與活性炭的表面特性有密切關系。活性炭有巨大的內部表面和孔隙分布。它的外表面積和表面氧化狀態的作用是較小的，外表面是提供與內孔穴相通的許多通道。表面氧化物的主要作用是使疏水性的炭骨架具有親水性，使活性炭對許多極性和非極性化合物具有親和力。活性炭具有表面能，其吸附作用是構成孔洞壁表面的碳原子受力不平衡所致，從而引起表面吸附作用。
活性炭的吸附形式分為物理吸附和化學吸附。物理吸附時通過分子力的吸附，即同偶極之間的作用和氫鍵為主的弱范德華力有關。它有足夠的強度，可以捕獲液體中的分子。物理吸附是分子力引起的，吸附力較小。物理吸附需要活化能，可在低溫條件下進行。這種吸附時可逆的，在吸附的同時，被吸附的分子由於熱運動會離開固體表面，這種現象稱為解吸。化學吸附與價鍵力相結合，是一個放熱過程。化學吸附有選擇性，只對某種或幾種特定物質起作用。化學吸附不可逆，比較穩定，不易解吸。活性炭的吸附過程分為三個階段。首先是被吸附物質在活性炭表面形成水膜擴散，稱為膜擴散，然後擴散到炭的內部孔隙，稱為孔擴散，最後吸附在炭的孔隙表面上。因此，吸附速率取決於被吸附物向活性炭表面的擴散。在物理吸附中，炭粒孔隙內的擴散速度和炭粒表面上的吸附反應速度，主要同前兩項有關。
3. 活性炭吸附技術在水處理中的應用
3.1 活性炭吸附技術應用於水處理中的概況
實踐證明，活性炭是用於水和廢水處理較為理想的一種吸附劑，研究活性炭用於水和廢水處理已有十年的歷史。近二十年來，由於活性炭的再生問題得到了較為滿意的解決，同時，活性炭的製造成本也有了降低，活性炭吸附技術在國內外才逐漸推廣使用，目前使用最多的是三級廢水處理和給水除臭。20 世紀60 年代初，歐美各國開始大量使用活性炭吸附水源凈化的有效手段。我國20 世紀60 年代已將活性炭用於二硫化碳廢水處理，自70 年代初以來，粒狀活性炭處理工業廢水，不論在技術上，還是在應用范圍和處理規模上都發展很快。在煉油廢水、炸葯廢水、印染廢水、化工廢水、電鍍廢水等處理都已在生產上形成較大規模的應用，並取得了滿意的效果。
3.2 活性炭在水和廢水處理中的應用
活性炭有不同的形態，目前在水處理上仍以粒狀和粉狀兩種為主。粉狀炭用於間歇吸附，即按一定的比例，把粉狀炭加到被處理的水中，混合均勻，藉沉澱或過濾將炭、水分離，這種方法也稱為靜態吸附。粒狀炭用於連續吸附，被處理的水通過炭吸附床，使水得到凈化，這種方法在形式上與固定床完全一樣，也稱為動態吸附。能被活性炭吸附的物質很多，包括有機的或無機的，離子型的或非離子型的，此外，活性炭的表面還能起催化作用，所以可用於許多不同的場合。活性炭對水中溶解性的有機物有很強的吸附能力，對去除水中絕大部分有機污染物質都有效果，如酚和苯類化合物、石油以及其他許多的人工合成的有機物。水中有些有機污染物質難於用生化或氧化法去除，但易被活性炭吸附。由於活性炭吸附處理的成本比其他一般處理方法要高。所以當水中有機物的濃度較高時，應採用其他較為經濟的方法先將有機物的含量降低到一定程度在進行處理。在廢水處理中，通常是將活性炭吸附工藝放在生化吹得後面，稱為活性炭三級廢水處理，進一步減少廢水中有機物的含量，去除那些微生物不易分解的污染物，使經過活性炭處理後的水能達到排放標準的要求，或使處理後的水能回到生產工藝中重復使用，達到生產用水封閉循環的目的。活性炭吸附有機物的能力是十分大的，在三級廢水處理中，每克活性炭吸附的COD 可達到本身質量的百分之幾十。在廢水處理廠中增加了三級廢水處理能使BOD 的去除效果達到95%。活性炭以物理吸附的形式去除水中的有機物，吸附前後被吸附的性質並未變化，如果能採用適當的解吸方法，還能回收水中有價值的物質。如果把粉狀活性炭投入爆氣設備中，炭粉與微生物形成了一種凝聚體，可使處理效果超過一般的二級生物處理法，出水水質接近於三級處理。此外，還能夠使活性炭污泥變得縝密和結實，降低出水渾濁度，提高二級處理的水力負荷。粉狀炭可以間斷地加入，對於現有的二級處理廠可在不增加三級處理投資的情況下，提高處理效果。
3.3 粉狀活性炭在給水處理中的應用
粉狀活性炭在給水處理中的應用已有 70 年左右的歷史。自從美國首次使用粉狀活性炭去除氯酚產生的臭味以後，活性炭成為給水處理中去除色、嗅、味和有機物的有效方法之一。國外對粉狀活性炭吸附性能做的大量研究表明：粉狀活性炭對三氯苯酚、農葯中所含有機物，三鹵甲烷及前體物以及消毒副產物三氯醋酸、二氯醋酸和二鹵乙腈等均有很好的吸附效果，對色、嗅、味的去除效果已得到公認。粉狀活性炭在歐洲、美國、日本等地的應用很普遍，美國20 世紀80 年代初期每年在給水處理中所用粉狀活性炭約25 萬噸，且有逐年增加的趨勢。我國20 世紀60 年代末期開始注意污染水源的除嗅、除味問題。粉末活性炭在上海、哈爾濱、合肥、廣州都曾試用過。粉狀活性炭應用的主要特點是設備投資低，價格便宜，吸附速度快，對短期及突發性水質污染適應能力強。自來水廠中應用粉狀活性炭吸附技術，是一項非常有前景的技術。但是，由於未能很好地解決該技術在應用方面存在的局限性，仍然難以發揮粉狀活性炭技術的優勢，導致該技術應用不能達到實際效果。在自來水廠中的應用必須解決理論依據和應用兩大類問題。理論上應解決的問題主要有以下幾個方面：
1.根據水廠原水的水質狀況，特別是有機物分子量的分布狀況，確定投加粉狀活性炭的炭種和不同炭種活性炭對有機物去除效果的影響；
2.根據水廠的實際水質情況，確定合適、合理的投加點及投加方式，以解決粉狀活性炭與混凝劑吸附競爭的矛盾，提高粉狀活性炭使用效率。
3.4 顆粒活性炭在飲用水深度處理中的應用
由於活性炭對水中微量有機污染物具有優良的吸附特性，早在20 世紀20 年代初，國外就開始用粉狀活性炭去除水中的臭和味。1930 年第一個使用顆粒活性炭吸附池除臭的水廠建於美國費城，在20 世紀60 年代末70 年代初，由於煤質顆粒炭的大量生產和再生設備的問世，發達國家開展了利用活性炭吸附去除水中微量有機物的研究工作，對飲用水進行深度處理，顆粒活性炭凈化裝置在美國、歐洲、日本等國陸續建成投產。美國以地面水為水源的水廠已有90%以上採用了活性炭吸附工藝。目前世界上有成百座用顆粒炭吸附的水廠正在運行。國外目前在給水處理中最常用的是降流式活性炭吸附池，據報道最大單池面積達160m2,單層炭層厚度為0.7～2.5m，空床接觸時間6～20min，大多數採用壓縮空氣和水聯合沖洗。
公司生產的果殼活性炭是選用椰殼、核桃殼、杏殼作原料。通過物理或化學方法對原料進行破碎、過篩、炭化、活化、烘乾、篩選等一系列工序加工而成。果殼活性炭外觀呈黑色顆粒狀，孔隙發達、比表面積大、吸附性能強、床層阻力小、化學性能穩定。果殼活性炭具有物理吸附和化學吸附的雙重特性，是一種非常優良的吸附劑。果殼活性炭適用於生活用水、工業用水和廢水的深度凈化、脫氯、脫色、除臭和黃金提煉等方面。主要生產活性炭系列產品有：果殼活性炭、煤質活性炭、椰殼活性炭>、杏殼活性炭、棗殼活性炭、粉狀活性炭、污水處理活性炭、印染處理活性炭和空氣凈化活性炭等活性炭系列產品。
公司生產的果殼活性炭是選用椰殼、核桃殼、杏殼作原料。通過物理或化學方法對原料進行破碎、過篩、炭化、活化、烘乾、篩選等一系列工序加工而成。果殼活性炭外觀呈黑色顆粒狀，孔隙發達、比表面積大、吸附性能強、床層阻力小、化學性能穩定。果殼活性炭具有物理吸附和化學吸附的雙重特性，是一種非常優良的吸附劑。果殼活性炭適用於生活用水、工業用水和廢水的深度凈化、脫氯、脫色、除臭和黃金提煉等方面。主要生產活性炭系列產品有：果殼活性炭、煤質活性炭、椰殼活性炭>、杏殼活性炭、棗殼活性炭、粉狀活性炭、污水處理活性炭、印染處理活性炭和空氣凈化活性炭等活性炭系列產品。

㈡ 何謂廢水處理吸附法吸附法的原理是什麼物理吸附和化學吸附有何不同

簡單地說i就是利用來某些源物質對廢水中的有害物質有吸附作用達到吸附有害物質使廢水能夠達標排放。

原理：固體表面與液體表面都有一個特點；即表面層分子受力是不對稱的，因此都存在表面張力及表面吉布斯函數。又因為固體表面上的分子幾乎不能移動，這使得固體不能像液體那樣收縮表面來降低吉布斯函數，因為固體通過從表面的外部空間吸引氣體分子到表面以減小表面分子受力不對稱的程度。

物理吸附：吸附力是范德華力，一般為單層或者多層吸附，吸附具有可逆性，選擇性比較差；
化學吸附：吸附力為化學鍵力，一般為單層吸附，選擇性高，但是吸附過程一般不可逆。

㈢ 凈化水時吸附和沉澱那一個作用更強

不能說哪個強，只是說吸附是指的吸附水中的有色氣體和沉降不下來的物體不溶性小顆粒；而沉澱是指的不溶性物質大顆粒在液體中的沉降。吸附是先吸，把小顆粒聚集沉降，而沉澱是直接靜置沉降的。

㈣ 用活性炭吸附可以除去水中不溶性雜質嗎

可以。在給水處抄理廠中，活襲性炭吸附法又起完善水質的作用。採用的設備是以粒狀活性炭為濾料的濾池，其構造及工作情況和普通快濾池相似，運行過程中須定期反復沖洗，以除去炭層中的懸游物,防止水頭損失過大。

活性炭濾床也可採用流化床或移動床。與快濾池不同水流均從下而上。流化床的流速使炭層膨脹，不易阻塞。移動床內失效的炭從池底連續排出，新炭從池頂連續補充。

(4)吸附作用在水處理中的應用擴展閱讀

活性炭吸附機理：

活性炭吸附是指利用活性炭的固體表面對水中的一種或多種物質的吸附作用，以達到凈化水質的目的。活性炭的吸附能力與活性炭的孔隙大小和結構有關。一般來說，顆粒越小，孔隙擴散速度越快，活性炭的吸附能力就越強。

吸附能力和吸附速度是衡量吸附過程的主要指標。吸附能力的大小是用吸附量來衡量的，吸附速度是指單位時間內單位重量的吸附劑所吸附的量。在水處理中，吸附速度決定了吸附劑與污水的接觸時間。

㈤ 吸附作用的應用

常見的吸附劑有活性炭，硅膠，活性氧化鋁，硅藻土等。電解質溶液中生成的許多沉澱，如氫氧化鋁，氫氧化鐵，氯化銀等也具有吸附能力，它們能吸附電解質溶液中的許多離子。
吸附劑在各個方面都有很多的應用，吸附作用在研究固體表面分形性質、氣體吸附分離、水處理、納米粒子制備、表面活性劑在固液界面上的吸附膠團加溶
和吸附膠團催化等方面都有廣泛的應用。
另外吸附劑在生產和科學研究上，常利用吸附和解吸作用來乾燥某種氣體或分離，提純物質。吸附作用可以使反應物在吸附劑表面濃集，因而提高化學反應速度。同時由於吸附作用，反應物分子內部的化學鍵被減弱，從而降低了反應的活化能，使化學反應速度加快。因此吸附劑在某些化學反應中可作催化劑。

㈥ 誰能介紹一下打孔吸附樹脂在水處理上的應用 最好給我一張使用大孔吸附樹脂處理水的工藝流程圖

大孔吸附樹脂是一種不溶於酸、鹼及各種有機溶劑的有機高分子聚合物，應用大孔吸附樹脂進行分離的技術是20世紀60年代末發展起來的繼離子交換樹脂後的分離新技術之一。
大孔吸附樹脂是近代發展起來的一類有機高聚物吸附劑，70年代末開始將其應用於中草葯成分的提取分離。中國醫學科學院葯物研究所植化室試用大孔吸附樹脂對糖、生物鹼、黃酮等進行吸附，並在此基礎上用於天麻、赤勺、靈芝和照山白等中草葯的提取分離，結果表明大孔吸附樹脂是分離中草葯水溶性成分的一種有效方法。用此法從甘草中可提取分離出甘草甜素結晶。以含生物鹼、黃酮、水溶性酚性化合物和無機礦物質的4種中葯有效部位的單味葯材（黃連、葛根、丹參、石膏）水提液為樣本，在LD605型樹脂上進行動態吸附研究，比較其吸附特性參數。結果表明除無機礦物質外，其它中葯有效部位均可不同程度的被樹脂吸附純化。不同結構的大孔吸附樹脂對親水性酚類衍生物的吸附作用研究表明不同類型大孔吸附樹脂均能從極稀水溶液中富集微量親水性酚類衍生物，且易洗脫，吸附作用隨吸附物質的結構不同而有所不同，同類吸附物質在各種樹脂上的吸附容量均與其極性水溶性有關。用D型非極性樹脂提取了絞股藍皂甙，總皂甙收率在2.15%左右。用D1300大孔樹脂精製「右歸煎液」，其干浸膏得率在4～5%之間，所得干浸膏不易吸潮，貯藏方便，其吸附回收率以5-羥甲基糖醛計，為83.3%。用D-101型非極性樹脂提取了甜菊總甙，粗品收率8%左右，精品收率在3%左右。用大孔吸附樹脂提取精製三七總皂甙，所得產品純度高，質量穩定，成本低。將大孔吸附樹脂用於銀杏葉的提取，提取物中銀杏黃酮含量穩定在26%以上。江蘇色可賽思樹脂有限公司整理用大孔吸附樹脂分離出的川芎總提物中川芎嗪和阿魏酸的含量約為25%～29%，收率為0.6%。另外大孔吸附樹脂還可用於含量測定前樣品的預分離。

㈦ 在凈化水的過程中常用活性炭是利用它具有什麼作用

活性炭具有吸附復的制功效，例如余氯
、異味等，使用反滲透膜過濾精度為0.0001um超微小的孔徑。
利用超靜壓力泵高壓滲透，使水分子和離子態的礦物質元素，通過一層逆滲透膜，而溶解在水中的絕大部分重金屬、有機物以及細菌、病毒等，則無法透過逆滲透膜被截留。以逆滲透原理，將水中所含不純物質如熱原、濾過性病毒、細菌、毒素、化合物、重金屬（砷、鈷、鎘、汞等）有毒物質、金屬、鹽類、游離子等危害人體健康的物質，逆滲透膜使雜質與純水隔離，並製造出純凈水。

㈧ 吸附技術在水處理中的應用

活性炭是最常用的抄
碳質吸襲附劑
，由
無定形碳
和少量
無機物
灰分所組成，活性炭
比表面積
很大，可達900-1700m2/g，因此具有很高的
吸附容量
；同時，活性炭表面有多種
官能團
，具有
物理吸附
、
化學吸附
兩種功能，對原水中極性和非極性有機物均具有良好的吸附能力。
活性炭能夠比較有效的去除水中的
余氯
、有機物、色度、
濁度
、臭味等。

㈨ 靜態吸附實驗在廢水處理過程中起到什麼作用

氯化鈣在廢水處理中的作用： 1.殺菌消毒：氯化鈣溶於水後的氯離子有殺菌消毒的作用。
2.置換：鈣離子可以置換出水中的金屬陽離子，尤其在含有金屬陽離子的廢水處理過程中，為了減少金屬陽離子何部分高毒性物質對生化段的破壞，預處理過程中用氯