第7章吸附祥解.ppt

* * * * 对粒状吸附剂，由于内扩散速度随粒径变化，因而其吸附速度也有较大差别。在设计吸附装置时，除测定平衡吸附量．还必须采用静态试验及通水试验，测定吸附速度。 * * 广义而言，一切固体物质都有吸附能力， * 活性炭的吸附中心点有两类：一种是物理吸附活性点，数量很多，没有极性，是构成吸附能力的主体部分；另一种是化学吸附活性点，主要是在制备中形成的一些具有专属反应性能的含氧官能团，如羧基(-COOH)、羟基(-OH)、碳基(=CO)等，对活性炭的吸附特性有一定的影响。 由于活性炭表面有微弱极性，使其他极性溶质竞争活性炭表面的活性位置，导致非极性溶质吸附量的降低，而对水中某些金属离子将产生离子交换吸附或络合反应，提高处理效果。 * 吸附剂中内孔一般是不规则的，孔径范围为10-4 ~ 0.1?m。 * * * * * * * 在再生周期较长、处理水量不大的情况下，可将活性炭一次性卸出，放置在固定容器内进行生物再生。待一段时间后活性炭内吸附的有机物基本被氧化分解，炭的吸附性能基本恢复后可重新使用。 另外也可在活性炭吸附处理过程中，同时向炭床鼓入空气，以供炭粒上生长的微生物生长繁殖和分解有机物的需要。这样整个炭床就处在不断地由水中吸附有机物，同时又在不断氧化分解这些有机物的动平衡中。因此炭的饱和周期将成倍地延长，甚至在有的工程实例中一批炭可以连续使用五年以上。 * 其他：如在生物曝气池中投加活性炭粉，吸附和氧化作用同时进行。 * 按照吸附剂的充填方式，分为固定床、移动床和流化床三种。 升流式不易堵塞，水头损失小，运行时间较长，但废水出口处吸附层冲洗较困难。另外，水流量波动较大或操作失误时碳易流失。 * * * * 吸附剂 例如活性炭、活化煤、沸石等多孔性固体物质； * 吸附法功能与特点 功能 去除水中溶解态微量污染物——吸附质 可作为离子交换、膜分离等方法的预处理，以除去有机物、胶体物及余氯等；也可作为二级处理后的深度处理手段，以保证回用水的质量。 特点 深度处理 进水预处理要求高 运转费用贵 可回收有用物料 * 2005 松花江重大水污染事件??? 2005年11月13日，中石油吉林石化公司双苯厂苯胺车间发生爆炸事故。事故产生的约100吨苯、苯胺和硝基苯等有机污染物流入松花江。由于苯类污染物是对人体健康有危害的有机物，因而导致松花江发生重大水污染事件。通过监测发现，松花江受污染带长达80公里。哈尔滨市政府随即决定，于11月23日零时起关闭松花江哈尔滨段取水口停止向市区供水，哈尔滨市的各大超市无一例外地出现了抢购饮用水的场面。 中国向俄罗斯提供的新一批400吨用于消除松花江污染的活性炭26日运抵正在迎战污染带的俄远东哈巴罗夫斯克市。此次运抵哈巴罗夫斯克的活性炭是中国政府向俄罗斯提供第二批1000吨活性炭中的一部分。其余600吨活性炭也将于近期陆续运抵俄罗斯。此前，中国政府已向俄方提供了150吨活性炭和一批用于水质快速检测的色谱仪。 * 极性基亲水，非极性基亲固或气。 * 吸附分为三种基本类型： * 分子引力随分子量增大而增加，对同一系化合物中，吸附量随分子量增大而增大，这称为Traube规则。 如活性炭吸附气体的能力次序为：Ｈ２O2CO2Cl2 * 化学反应，形成牢固的化学键 例如：石灰吸附空气中CO2形成CaCO3，锌粒吸附水中汞形成锌汞齐合金。 化学键力大时，吸附不可逆。 比较： 物理吸附：分子间引力，可逆，单或多分子层吸附，无选择性，吸附后再生容易，能回收吸附质 化学吸附：化学键力，不可逆，单分子层吸附，有选择性，吸附牢固，再生较因难，必须在高温下才能脱附，脱附下来的可能还是原吸附质，也可能是新的物质；利用化学吸附处理毒性很强的污染物更安全 。 离子交换吸附：特殊吸附。 * 吸附质的离子由于静电引力聚集到吸附剂表面的带电点上，同时吸附剂也放出一个等当量离子。 三种吸附往往同时存在，难于明确区分。如某些物质分子在物理吸附后，其化学键被拉长至甚至改变其化学性质；有些物质在低温下进行物理吸附，而较高温度下又往往是化学吸附。 * 平衡吸附量越大，单位吸附剂处理的水量越大，吸附周期越长，运转管理费用越少。 * 市场上供应的吸附剂，在产品样本中附有各种吸附量的指标，如对碘、亚甲蓝、糖蜜液、苯、酚等的吸附量，表示吸附剂对该物质的吸附能力，但与实际吸附能力不一定相符。因此还应参考试验确定的吸附量，进行设备的设计。 * 在温度一定的条件下，若V、C0不变，改变吸附剂量， qe、Ce亦随之改变。这种吸附量随平衡浓度而变化的曲线称为吸附等温线。 根据试验结果，可将吸附等温线归纳为如图7-1所示的五种类型。 * * * * * Langmuir模型只能解释单分子层吸附(化学吸附