第九章 水的其他处理方法(课件).ppt

(3) BET公式（多层吸附） （10-6） 式中: qo—单分子吸附层的饱和吸附量，g/g Cs—吸附质的饱和浓度，g/L B—常数；C—平衡浓度，g/L BET公式可以适应更广泛的吸附现象 ※吸附量q是选择吸附剂和吸附设备的重要参数，q决定吸附剂再生周期的长短，q越大，再生周期越长，再生剂用量及其费用越小。q通过吸附试验来确定。 9.3.2 吸附速度 , 单位: 吸附速度V决定了废水和吸附剂的接触时间，V越大，则接触时间越短，所需设备容积就越小，反之亦然。 吸附过程一般分为3个阶段： 1、液膜扩散（颗粒外部扩散）阶段 在吸附剂颗粒周围存在着一层固定的溶剂薄膜。当溶液与吸附剂作相对运动时，这层溶剂薄膜不随溶液一同移动，吸附质首先通过这个薄膜才能到达吸附剂的外表面，所以吸附速度与液膜扩散速度有关。 2、颗粒内部扩散阶段 经液膜扩散到吸附剂表面的吸附质向细孔深处扩散。 3、吸附反应阶段：吸附质被吸附在细孔内表面上。 吸附反应速度非常快，V主要取决于第I、II阶段速度，而颗粒外部扩散速度U=f(c、d、搅动程度) 溶液浓度C↑，则U↑ 颗粒直径d↓，则U↑ 加强搅动，则U↑ 而颗粒内部扩散速度V=f（细孔大小与构造，吸附质的d） 吸附剂颗粒直径d↓，V↑。 d的大小对内、外部扩散都有很大影响，d↓,V↑。所以，粉末状活性炭比粒状活性炭的吸附速度要快，接触时间短，设备容积小。 9.3.3 吸附的影响因素 1、吸附剂的性质 吸附剂的种类、颗粒大小、比表面积，颗粒的细孔构造与分布、吸附剂是否是极性分子等。 2、吸附质的性质 （1）溶解度：越低越容易吸附，具有较大的影响。 （2）使液体表面自由能W降低得越多的吸附质则越容易被吸附。 （3）极性： 极性吸附剂易吸附极性的吸附质。 （物以类聚） 非极性吸附剂易吸附非极性的吸附质。 （4）吸附质分子的大小和不饱和度。 活性炭：易吸附分子直径较大的饱和化合物 合成沸石：易吸附分子直径小的不饱和化合物 （5）吸附质的浓度较低时，提高C可增加吸附量。 以后C↑，q增加很小，直至为一定值。 3、废水的PH值 活性炭一般在酸性溶液中比在碱性溶液中吸附效果较好。 4、共存物质：对于物理吸附，共存多种物质时的吸附比单一物质时的吸附要差。 5、温度：对于物理吸附，T高则不利，吸附量减少。 6、接触时间：应保证吸附达到平衡时的时间，而该时间的大小取决于吸附速度V，V大则所需时间短。 9.4 吸附操作方式 9.4.1 静态吸附 使废水与吸附剂搅拌混合，而废水没有自上而下流过吸附剂的流动，这种吸附操作叫静态吸附。 9.4.2 动态吸附 废水通过吸附剂自上向下流动而进行吸附。 1、吸附设备 （1）固定床：吸附剂在床中是固定的，废水自上而下流过吸附剂。 单床式、多床串联式、多床并联式。 按水流方向又可分：升流式与降流式。 （2）移动床：接近饱和的吸附剂从塔底间歇排出，每次卸出总填充量的（5~20）%，同时从塔顶投加等量再生炭或新炭。 （3）流化床：吸附剂在塔内处于膨胀状态。 （4）吸附终点：出水浓度Cb为(0.90~0.95)Co时所对应的出水总体积的穿透曲线上的那一点叫吸附终点（耗竭点）。 （5）吸附带长度δ：从ta到tb的△t时间内，吸附带所移动的距离叫吸附带长度δ （6）吸附带的移动速度V吸附带=δ/△ t VL （2~10m/h） 各柱的吸附量相等时的运行状态（面积A=面积B）视为达到了稳定运行状态。面积A为图10-1中第1条曲线与第2条曲线所包含的面积，面积B为第2条曲线与第3条曲线所包含的面积。 2、吸附容量的利用。 当吸附柱出水浓度达到穿透时，但此时吸附柱内的吸附剂并未完全饱和，仍能吸附相当数量的吸附质，直至出水浓度等于Cb（吸附终点）为止。这部分吸附容量应该充分利用。也即是充分利用吸附带的吸附容量。 （1）采用多床串联操作（图10-2） I—II—III串联运行； II—III—Ⅳ串联运行 III—Ⅳ—I串联运行。 （2）采用升流式移动床操作（图10-3） 从底部