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1、 1.吸 附 的 概 念 吸 附 是 利 用 內 部 表 面 積 很 大 的 固 體 顆 粒 ,去 除 液 氣 相 中 的 特 定 成 分 , 以 達 到 分 離 , 精 制 的 目 的 . 因 此 多 孔 ,內 部 表 面 積 大 是 吸 附 材 的 條 件 .2.為 什 么 活 性 炭 是 優(yōu) 質 吸 附 材 ? 活 性 炭 由 原 料 經 由 炭 化 +活 化 二 步 工 藝 ,形 成 多 孔 , 表 面 積 增 大 的 碳 素 材 . 通 常 1g的 活 性 炭 的 表 面 積 有 8001200m 2. 因 此 可 以 說 活 性 炭 是 理 想 的 吸 附 材 . 3. 活 性 炭
2、 的 表 面 照 片 1)煤 質 活 性 炭 表 面 2)椰 殼 活 性 炭 表 面 3)備 長 碳 表 面(日 本 一 種 碳 的 名 稱 ) 1000 300 500 4.活 性 炭 的 吸 附 能 力 與 細 孔 有 關 . 細 孔 的 大 小 一 般 用 直 徑 來 表 示 : 輔 助 細 孔 : 8 (50nm) ( 1 =10-10m 1nm=10-9m ) 1.從 原 材 料 來 分 植 物 系 又 可 分 椰 殼 ,果 殼 ,木 質 活 性 炭 煤 炭 系 又 可 分 無 煙 煤 ,瀝 青 ,泥 炭 等 石 油 系 其 他 合 成 纖 維 ,合 成 樹 脂 等 水 處 理 中
3、常 用 的 是 椰 殼 ,果 殼 及 無 煙 煤 質 活 性 炭2.從 活 化 方 法 來 分 氣 體 活 化 又 可 分 水 蒸 汽 活 化 ,二 氧 化 碳 活 化 等 藥 品 活 化 又 可 分 用 磷 酸 ,氯 化 鋅 活 化 等3.從 用 途 來 分 氣 相 活 性 炭 液 相 活 性 炭 4.從 顆 粒 形 狀 來 分 粉 狀 活 性 炭 粒 狀 活 性 炭 又 可 分 破 碎 碳 (不 定 型 碳 )造 粒 碳 (圓 柱 狀 ,球 狀 碳 等 ) 其 他 成 型 碳 如 板 狀 ,圓 筒 狀 ,纖 維 狀 ,絲 織 狀 等 水 處 理 中 常 用 的 是 粒 狀 活 性 炭 破
4、碎 碳 圓 柱 狀 活 性 炭 纖 維 狀 活 性 炭 絲 織 狀 活 性 炭 基 本 的 流 程 是 碳 化 +活 化 二 步 . 具 體 可 分 : 收 尾 工 程 原 料 碳 化 活 化 洗 凈 烘 干 篩 分 包 裝 成 品 椰 殼 碳 的 流 程 是 :碳 化 破 碎 活 化 收 尾 工 程 煤 質 碳 的 流 程 是 :粉 碎 混 煉 壓 縮 成 型 破 碎 碳 化 活 化 收 尾 工 程 造 粒 碳 的 流 程 是 :粉 碎 混 煉 造 粒 硬 化 碳 化 活 化 收 尾 工 程 由 此 可 見 ,椰 殼 碳 沒 有 粉 碎 的 流 程 ,故 此 ,表 面 有 光 澤 . 而 煤
5、 質 碳 由 于 粉 碎 后 再 混 煉 成 型 的 原 因 ,表 面 沒 有 光 澤 . 純 水 設 備 常 用 的 椰 殼 活 性 炭 的 材 料 :椰 子 果活 性 炭 的 材 料是 內 果 皮 1.含 水 率 活 性 炭 置 于 105度 的 烘 干 爐 中 ,24小 時 以 上 ,可 把 活 性 炭 中 的 水 分 全 部 去 除 . 這 時 所 減 少 的 質 量 ,除 以 烘 干 前 的 重 量 ,即 為 含 水 率 .也 稱 干 燥 減 量 .2.揮 發(fā) 量 置 于 700度 的 電 子 爐 中 7分 鐘 ,可 把 活 性 炭 所 吸 附 的 有 機 物 全 部 氣 化 去 除
6、 . 加 熱 前 后 活 性 炭 質 量 的 差 ,就 是 揮 發(fā) 量 .揮 發(fā) 量 反 映 了 活 性 炭 對 有 機 物 的 吸 附 量 .新 碳 是 零 ,吸 附 中 的 碳 一 般 是 515%.3.碘 吸 附 值 表 示 活 性 炭 的 吸 附 能 力 .水 處 理 用 新 碳 的 值 在 9501100mg/g左 右 .4.亞 甲 藍 值 表 示 對 大 分 子 的 吸 附 能 力 .水 處 理 用 新 碳 的 值 在 180220mL/g左 右 .5.粒 度 用 目 數(shù) 來 表 示 .如 10目 表 示 一 英 寸 長 度 用 篩 子 分 成 10分 .水 處 理 固 定 床 的
7、 目 數(shù) 一 般 是 832目 . 1.利 用 活 性 炭 優(yōu) 異 的 吸 附 性 ,在 下 列 領 域 被 廣 泛 應 用 : 1.自 來 水 去 除 異 味 2.純 水 去 除 余 氯 ,保 護 樹 脂 ,RO膜 去 除 COD,異 味 飲 用 水 3.下 水 去 除 COD,脫 色 處 理 水 回 用 4.產 業(yè) 廢 水 去 除 COD,油 分 ,脫 色 . 5.制 造 工 藝 石 油 精 煉 ,醫(yī) 藥 制 造 ,酒 類 釀 造 ,砂 糖 制 造 其 他 載 銀 活 性 炭 可 抑 制 細 菌 ,微 生 物 的 生 長 . 活 性 炭 可 除 去 電 子 回 收 系 的 H 2O2成 分
8、 . 2.各 種 活 性 炭 的 比 較 :椰 殼 活 性 炭 果 殼 活 性 炭 媒 質 活 性 炭吸 附 孔 的 特 征 細 孔 為 主 細 孔 為 主 主 孔 為 主碘 吸 附 值 最 大 大 小亞 甲 藍 值 小 小 大硬 度 很 大 大 大用 途 1)適 合 吸 附 小 分 子 有 機 物 .不 適 合 一 般 的 有 機 物 吸 附 .2)去 除 余 氯3)氣 體 脫 臭 1)適 合 吸 附 小 分 子 有 機 物 .不 適 合 一 般 的 有 機 物 吸 附 .2)去 除 余 氯3)氣 體 脫 臭 1)適 合 一 般 的 有 機 物 吸 附 .2)液 體 脫 色 .3)去 除 余
9、 氯 1.活 性 炭 在 前 處 理 設 備 中 的 作 用 是 : 1).去 除 余 氯 殘 留 塩 素 ,保 護 后 段 的 樹 脂 ,RO膜 .(要 求 SV30H-1 ) 2).去 除 部 分 有 機 物 .(SV越 小 ,去 除 效 果 越 好 )2.栗 田 的 標 準 設 備 有 以 下 二 種 : 1).CF系 列 手 動 反 洗 型 .標 準 通 水 SV=20H-1 有 CF-50,CF-70等 .50,70表 示 的 是 充 填 的 活 性 炭 量 . 2).KA系 列 自 動 反 洗 型 .標 準 通 水 SV=20H-1 型 號 尺 寸 ( H) 充 填 活 性 炭 量
10、 (Lit) 標 準 通 水 量 (m 3/H)KA-1 500mm 1525mm 200 4KA-2 600mm 1525mm 300 6KA-3 800mm 1525mm 500 10KA-4 1000mm 1525mm 800 16KA-5 1200mm 1525mm 1150 20KA-6 1400mm 1525mm 1550 30 3.KA型 自 動 閥 配 制 圖 .原 水 處 理 水排水FA-1FA-2 FA-3FA-4 FA-5栗 田 閥 門 編 號 規(guī) 定 :1號 :進 水 閥2號 :反 洗 進 水 閥3號 :反 洗 排 水 閥 4號 :正 洗 排 水 閥5號 :出 水 閥
11、設 備 要 領 :1)活 性 炭 層 高 1000mmH2)反 洗 ,正 洗 流 量 等 于 通 水 流 量 .3)需 保 留 50%的 反 洗 空 間 .4)椰 殼 ,果 殼 ,煤 質 活 性 炭 均 可 .5)常 用 粒 狀 椰 殼 1232目 活 性 炭 . 4.KA型 反 洗 標 準 流 程 :步 驟 時 間 FA-1 FA-2 FA-3 FA-4 FA-5通 水 - 反 沖 洗 15min 靜 止 5min正 沖 洗 10min 通 水 - :表 示 閥 門 開 .5.活 性 炭 塔 管 理 基 準 1)出 口 余 氯 為 0. 2)進 出 口 壓 差 1kg/cm 2 3)活 性
12、炭 應 0.51年 交 換 1.活 性 炭 在 廢 水 處 理 設 備 中 的 用 途 : 主 要 是 去 除 COD.2.COD去 除 中 活 性 炭 吸 附 法 的 適 用 : 廢 水 COD的 處 理 方 法 有 凝 絮 沉 淀 法 過 濾 法 生 物 氧 化 法 化 學 氧 化 法 吸 附 法 等 為 提 高 廢 水 的 處 理 效 果 ,最 好 的 方 法 是 根 據(jù) 廢 水 特 性 , 組 合 使 用 以 上 的 處 理 方 法 . 活 性 炭 吸 附 處 理 法 適 用 于 : 用 生 化 法 凝 絮 沉 淀 法 等 不 能 有 效 時 的 COD成 分 去 除 . 活 性 炭
13、吸 附 法 的 優(yōu) 點 : 不 使 用 化 學 藥 品 不 產 生 污 泥 能 再 生 再 利 用 4.活 性 炭 在 廢 水 處 理 設 備 中 的 形 態(tài) : 1)固 定 床 式 適 用 于 COD值 時 而 超 標 ,時 而 良 好 的 狀 態(tài) . 交 替 式 運 行 是 通 常 采 用 的 方 式 . A塔 活 性 炭 交 換 后 . 這 種 方 式 稱 為 交 替 式 運 行 . 4.活 性 炭 在 廢 水 處 理 設 備 中 的 形 態(tài) : 2)連 續(xù) 式 活 性 炭 塔 概 念 圖 : 5.連 續(xù) 式 活 性 炭 塔 與 固 定 式 的 比 較 : 活 性 炭 在 水 處 理 中
14、 ,還 常 用 作 生 物 過 濾 器 的 充 填 物 . 生 物 過 濾 器 可 見 于 前 處 理 及 回 收 設 備 . 作 用 是 分 解 數(shù) ppm級 的 有 機 物 成 分 . 其 原 理 是 在 充 填 物 表 面 ,形 成 生 物 膜 ,該 生 物 膜 分 解 水 中 的 有 機 物 . 椰 殼 活 性 炭 及 煤 質 活 性 炭 均 有 見 用 于 生 物 過 濾 器 . 生 物 過 濾 器 充 填 物 交 換 基 準 : 1)三 五 年 一 換 ,但 交 換 后 大 約 一 個 月 后 才 能 正 常 發(fā) 揮 作 用 . 2)每 年 交 換 三 分 之 一 . 秤 量 活
15、性 炭(1)實 驗 方 法 活 性 炭 稱 量 投 入 添 加 試 驗 水 震 蕩 五 天 測 定 過 濾 液 的 COD值(2)由 此 作 出 吸 附 等 溫 線 (右 圖 )1.等 溫 線 通 常 由 二 條 直 線 構 成 .2.傾 斜 度 低 的 是 易 吸 附 成 分 .3.傾 斜 度 高 的 是 不 易 吸 附 成 分 . 吸著量 mg/Lcr濃 度g-COD/g-AC 由 實 驗 數(shù) 據(jù) 吸 附 等 溫 線 曲 線 根 據(jù) 入 口 ,出 口 的 條 件 ,推 斷 吸 附 量 推 斷 出 活 性 炭 的 使 用 量 吸著量 設 計 值 出 口 濃 度 入 口 濃 度Cr濃 度g-COD/g-AC mg/L
活性炭過濾器
