水质工程学——第8章-吸附.pptVIP

第八章吸附一、吸附性能与吸附过程二、吸附等温线当吸附质的吸附速率=解吸速率(即V吸附=V解吸)，即在单位时间内吸附数量等于解吸的数量，则吸附质在溶液中的浓度C与在吸附剂表面上的浓度都不再变时，即达到吸附平衡，此时吸附质在溶液的浓度Ce叫平衡浓度。衡量吸附剂吸附能力的大小，达到吸附平衡时，单位重量的吸附剂(g)所吸附的吸附质的重量(g)。在恒定温度下，在几个烧杯中放入容积为V(L)溶质浓度为C0的水样，在各烧杯中同时投加不同质量m(g)的吸附剂(如活性炭)，分别进行搅拌。实验过程中，不断测定各杯水样中的溶质浓度Ci，直到溶质浓度不变时的平衡浓度Ce为止，由实验结果可以计算出单位重量活性炭可吸附的溶质量，即为吸附容量。b和qmax是常数，qmax与表面吸附的单分子表层浓度有关系，代表了当Ce增加时qe的最大值。BET公式包括了朗格谬公式：设，且CCs，则BET公式可写成：令b=1/m，qmax=qo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。吸附速度v决定了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。五、吸附操作方式单床式、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。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Cd(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。思考题1.活性炭等温吸附试验的结果可以说明哪些问题？2.活性炭柱的接触时间和泄漏时间指什么，两者有什么关系？3.吸附区高度对活性炭柱有何影响？如何从泄漏曲线估计该区的高度？4.什么叫生物活性炭法，有什么特点？5.什么物质易被活性炭吸附？什么物质难于被吸附？6.在做静态吸附实验时，当吸附剂与吸附质达到吸附平衡时(此时吸附剂未饱和)，再往原水中投加吸附质，请问吸附平衡是否被打破？吸附剂吸附是否有变化？7.何谓吸附等温线？常见的吸附等温线有哪几种类型？吸附等温式有哪几种形式及应用场合如何？8.何谓吸附带与穿透曲线？吸附带的吸附容量如何利用？9.如何绘制动态吸附的穿透曲线？它能为设计提供什么资料？10.活性炭吸附试验结果如下：(1)试求浓度为3mg/L时的值(2)求弗罗德利希(Freundlich)吸附公式的K和n值。活性炭再生技术对比?4.吸附塔的设计活性炭池的大小决定于流量、水力负荷和接触时间，由此可得出活性炭池的容积、断面高度和炭池数。最简单的设计方法是应用空床接触时间（接触时间）。已知原水设计流量Q(m3/h)，原水吸附质浓度Co，出水吸附质允许浓度Ce。吸附工作时间t—吸附柱出水达到穿透点的时间，线速度查图得出K、No、ho(2)活性炭每年更换次数n(吸附剂再生次数)(3)活性炭年消耗量W(4)吸附质年去除量G(kg/a)(5)吸附效率E式中：No——达到饱和时吸附剂的吸附量，kg/m3；h——炭层高度；ho——临界高度。则：5.吸附法在原水处理中的应用活性炭对有机物的吸附对无机物的吸附废水吸附法处理实例特别适合于难降解的有机物和用一般方法难以去除的溶解性有机物，用吸附实验确定去除率。活性炭对金属具有很强的吸附能力。染料化工废水处理。铁路货车洗刷废水处理。火药(TNT)化工废水处理。活性炭吸附的优点处理程度高应用范围广适应性强具有吸附作用，生物降解作用设备紧凑、管理方便可回收有用物质粒状炭可再生重复使用6.生物活性炭(BAC)臭氧、活性炭吸附，用于深度处理。特点臭氧的作用完成生物硝化作用将溶解有机物进行氧化增加水中的溶解氧滤前加臭氧，防止藻类繁殖将不易生物降解的转化为易于降解的将分子量高的氧化为分子量低的**吸附性能与吸附过程吸附等温线吸附速度吸附的影响因素吸附操作方式吸附在相界面上，物质的浓度自动发生累积或浓集的现象。吸附剂具有吸附能力的多孔性固体物质。主要有活性炭、磺化煤、沸石、硅藻土、焦炭、木炭等。吸附质水中被吸附的物质。固—液界面上的吸附上面二种吸附往往是相伴发生，而不能严格分开，是几种吸附综合作用的结果，可能存在以某种吸附为主。物理