当代给水与废水处理原理.ppt

关于当代给水与废水处理原理第1页，课件共20页，创作于2023年2月§3-1活性炭的性能活性炭的来源活性炭几乎可以用含有碳的任何物质做原料来制造，这包括木材、锯末、煤、泥炭、果壳、果核、蔗渣、骨、石油焦、皮革废物、纸厂废物等等。第三章活性炭吸附碳化的定义碳化也称热解，是在隔绝空气的条件下对原材料加热，一般温度在600℃以下。有时原材料先经无机盐溶解处理后再碳化。活化的定义活化是在有氧化剂的作用下，对碳化后的材料加热，以生产活性炭产品。当氧化过程的温度在800-900℃时，一般用蒸汽或二氧化碳为氧化剂；当氧化温度在600℃以下时，一般用空气做氧化剂。活性炭的制作活性炭的制作分碳化及活化两步。第2页，课件共20页，创作于2023年2月第三章活性炭吸附①使原材料分解放出水气、一氧化碳、二氧化碳及氢等气体；②使原材料分解成碎片，并重新结合成稳定的结构。碳化的作用在活化过程中，烧掉了碳化时吸附的碳氢化合物，把原有空隙边上的碳氢原子烧掉，起了扩大孔隙的作用，并把孔隙与孔隙之间烧穿。活化使活性炭变成一种良好的多孔结构。活化的作用第3页，课件共20页，创作于2023年2月第三章活性炭吸附活性炭的影响因素◆与活性炭吸附能力最直接的因素是表面的氧化物复体的性能。最简单的复体可以认为是一氧化碳和二氧化碳的复体。◆活性炭表面氧化物的成分主要受活化过程的影响。◆酸性氧化物使活性炭具有极性的性质，因之倾向于吸附极性较强的化合物。◆活性炭表面的金属离子部位带有正电荷，对那些带有过剩电子部位的分子有吸附力，可以增加活性炭吸附的速率。第4页，课件共20页，创作于2023年2月第三章活性炭吸附活性炭的吸附作用对芳族化合物的吸附非极性的链烷化合物在活性炭表面的吸附。有关极性分子氨基酸及蛋白质的吸附资料极少活性炭对于吸附无机物也有一定的潜力活性炭的吸附性能是由于它的表面基团类型、比表面积和孔径的分布决定的。第5页，课件共20页，创作于2023年2月第三章活性炭吸附§3-2吸附等温线吸附等温线的类型第一种类型的等温线，没有极限值，但却有一极限值，这种类型的吸附试验资料可用Langmuir公式处理。第二类型的等温线，有一个极限值，称为饱和浓度，但x/m却没有极限值。这种类型的等温线可用Branauer和Emmett及Teller（简称BET）公式处理。第三类型的等温线，和都没有极限值，可用Freundlich公式处理。第6页，课件共20页，创作于2023年2月第三章活性炭吸附常见的吸附等温线有三种类型，每种类型对应于一种吸附公式，如下图所示。第7页，课件共20页，创作于2023年2月第三章活性炭吸附处理吸附等温线的公式★Langmuir公式为：★BET公式为：★Freundlich公式为：第8页，课件共20页，创作于2023年2月第三章活性炭吸附§3-3Langmuir公式的推导推导的假定只考虑在单层内的平衡关系被吸附的物质只有一层分子厚被吸附物质的颗粒和水分子一样大每个被吸附颗粒占面积第9页，课件共20页，创作于2023年2月第三章活性炭吸附Langmuir公式推导的图示第10页，课件共20页，创作于2023年2月第三章活性炭吸附Langmuir公式推导：在达到平衡时，存在下列关系:未被吸附的物质颗粒数目+被吸附的水分子数目==被吸附物质颗粒的数目+未被吸附的水分子数目得到Langmuir公式为：第11页，课件共20页，创作于2023年2月第三章活性炭吸附§3-4吸附公式的应用求吸附公式Langmuir中的常数每个吸附公式都包含了两个常数，这些常数可以通过数学方法处理试验数据得出，最常用的是图解法。用某一种活性炭做吸附试验所得的数据往往只符合一个吸附公式，这可在图解法中很清楚地看出来。图1中小于1，图2中大于1。第12页，课件共20页，创作于2023年2月第三章活性炭吸附BET公式的图解法如下：求Freundlich公式的常数：第13页，课件共20页，创作于2023年2月第三章活性炭吸附§3-5吸附柱的设计活性炭吸附柱设计的类型重力固定床压力固定床流化床第14页，课件共20页，创作于2023年2月