生物活性炭水处理技术及原理.ppt

* 生物活性炭水处理技术及原理 ? 一、????? 概 述 1785年Lowitz发现碳可以脱除溶液中的色度 1875年J.Willard Gibbs 首先导出吸附作用的热力 学基本公式 1900年Raphael Von Ostreijke发明氯化锌法、 CO2 法 和水蒸气法生产活性炭工艺 1918年Langmuir单层吸附模式 1926年Freundlich模式 ?二、?? 活性炭分类、结构和生产简介 1.?种类: 颗粒活性炭. 粉末活性炭. 纤维炭 颗粒活性炭 粒子尺寸 0.07-0.12mm 粉末活性炭小于0.07mm 纤维炭 ? 2.?? 生产 炭化------活化 破碎活性炭: 原料---碾磨---1-6mm的粒子-- 颗粒活性炭: 原料---碾磨---10-100微米的粒子- --炭化---粘合----成型---活化 石墨结晶和乱层结构 （a）、（b）——石墨，（c）乱层结构 3.?? 结构 微晶体的尺寸：直径为 1.8-2.6nm, 高0.7-1nm Arnell和Brass发现不同种类的商品炭的基本微晶宽度大约40A, 这就是通常将炭的最小孔径定为20-40A的理由. 4、物理吸附和化学吸附的比较 ? 物理吸附 化学吸附 吸附力 范德华力 化学键力 吸附热 较小, 近于液化热 较大, 近于反应热 选择性 无选择性 有选择性 分子层 单层或多层 单分子层 吸附速度 较快, 温度影响较小, 不需活化能 较慢, 温度升高, 速度加快, 需活化能 脱附(解吸) 较容易, 需要能量小 很难, 需要能量大 5. 影响吸附的因素 被吸附物质的性质: 溶解性 容易吸附 分子量 容易吸附 分子结构 吸附剂(活性炭)的性质: 比表面积 孔隙和孔容 表面性质 温度条件： 温度 溶解度降低 容易吸附 pH值 影响固液界面吸附的因素 ? 三、 对于生物活性炭技术, 按照污染物被活性炭吸附性 和被微生物的降解性可将其分为四类: 1.可被活性炭吸附也可被微生物的降解 2.可被活性炭吸附但不可被微生物的降解 3.不可被活性炭吸附但可被微生物的降解 4.不被活性炭吸附也不可被微生物的降解 四、?? 生物活性炭技术的产生、发展及其定义 生物活性炭技术定义: 以活性炭为载体, 表面长有微生物的处 理工艺, 在水质净化过程中同时发挥着 活性炭的物理吸附作用和微生物的降 解作用的水处理技术. ? ?五、?? 生物活性炭的作用机理 三个因素相互作用 活性炭 微生物 污染物 Porrotti 和 Rodman 1974年细胞外酶假说： 微生物个体尺寸1万埃左右 微生物的 胞外酶 10 埃大小 微孔隙区的 等效直径大约20-40埃 胞外酶 污染物 酶基质复合体 产物 或 活性炭 争论：1）酶能否进入微孔 2）胞外酶除水解酶外是否有其 他的酶 溶质扩散理论： 炭表面的微生物虽然在降解水中的 有机污染物