華北理工水質(zhì)工程學(xué)Ⅰ課件19水的其它處理-2活性炭吸附

1、19-2 活性炭吸附給水深度處理工藝 1、 去除對象： 天然的（BOD）(1)溶解的有機物 人工合成的：殺蟲劑、 農(nóng)藥、氯化烴、芳香族 化合物(2)除臭味；(3)脫色、脫氯；(4)去除重金屬，放射性物質(zhì)；(屬微污染物質(zhì))(5)去除病毒。使水降低：總有機碳TOC 總有機鹵化物TOX 總?cè)u甲烷TTHM（THMS）一、活性炭的性質(zhì)：1、 制造：是由木材、煤、果殼等為原料，高溫炭化活化，而成的。炭化使原料熱解成炭碴，生成類似石墨的多環(huán)芳香系物質(zhì)，具有疏水性和吸附性?；罨篃峤獾奶坎瓿蔀槎嗫捉Y(jié)構(gòu)，增大吸附表面積，比表面積可達成5001700m2/g 2、形狀： 粒狀：0.443 mm（多次使用） 粉狀

2、：1050m（一次性使用 較多）3、吸附原理：是表面化學(xué)的性質(zhì)所決定：表面結(jié)合各種含氧官能團，使活性炭具有極性，具有吸附能。官能團有：OH 羥基； COOH 羧基； CO 羰基二、吸附性能試驗：1、等溫吸附試驗：在選擇活性炭時，用此實驗。（確定可行性）恒溫下，使用幾個燒杯，放入相同體積V ，相同溶質(zhì)濃度C0（mg/L）的水樣，幾個燒杯中加入不同量m（mg）的活性炭。進行攪拌。達到吸附平衡，溶質(zhì)濃度不變時為止，測得其濃度，Ce其吸附容量q： （mg/mg） 繪制：Ce平衡濃度，與q吸附量的曲線即吸附等溫線，不同活性碳 有不同的曲線最常用的是Freundich(弗羅因德利奇)經(jīng)驗式： k、n是常數(shù)

3、在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上Ce(橫軸)與x/m （縱軸）為一直線，縱軸截距l(xiāng)gk，斜率=1/n。 2、粉狀活性炭投加量：原水濃度Co要求達到濃度Ce，則由曲線的對應(yīng)點Ce q=x/m投加量： （mg/L） 3、 缺點：不能反映干擾因素的影響（僅初步提供可行性數(shù)據(jù)）。不能反映：多種溶解雜質(zhì)相互干擾。 強電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的吸附競爭。 被吸附質(zhì)分子大小的不同等。三、活性炭柱試驗：1、 概念：接觸時間： （偽時間：床容積里有炭的體積）泄漏時間：流量不變時，由開始進水至出水水質(zhì)達到限值的經(jīng)歷的時間。 2、 試驗：目的：求泄漏曲線?；钚蕴汲龤猓ㄅ?4h）；用原水Co以某一流速通過炭床。每隔一段時間t，檢測一次出水濃

4、度Ct ；直到出水為Co為止。 吸附區(qū)Z的厚度，希望小一些，污性炭利用率高。Z：活性炭層中水的濃度Co至Ce（允許出水濃度）點的厚度。 v下移速度，（m/s）;L：炭床厚度,（m）;tc：從進水開始至炭柱泄漏的時間,h;td：從進水開始至炭柱耗竭的時間,h; Z的影響因素：流量QZ 炭床利用率下降炭粒徑：粒徑小，Z小， 被吸附物的遷移過程。 外表面孔道孔深處但粒徑太小，水力性能不好，易被水流帶走，粒徑在0.81.7mm較好。四、活性炭池設(shè)計：1、 容積V： V=Q/t其中： Q流量; t 接觸時間;（不是泄漏時間） 一般：t=1020min V流速820m/h(確定截面積) 炭床厚L1.52.

5、0m 2、 類型：（1）固定床（間歇式）：炭不動，水流動，由上向下（也可反向）（2）移動床（可連續(xù)式）：水由下向上，炭由上向下排出，炭磨損大。3、運行形式： （1）單床運行間歇式。 （2）多床：并聯(lián)式。（間歇式） 串聯(lián)式。（單床、間歇工藝不間歇） 4、 活性炭的再生：（1）加熱再生：300700熱解有機物。（2）藥劑再生：H2SO4、HCl或NaOH等，使炭吸附的雜質(zhì)脫附。 溶劑再生：用有機溶劑萃取，成本太高。（3）化學(xué)氧化再生： 用氧化劑分解氧化吸附雜質(zhì)。（4）生物法：用微生物分解吸附的有機物。部分再生。5、炭池的反沖洗設(shè)計：同濾池。 五、生物活性炭工藝介紹：（BAC）是一種有效的給水深度處理工藝。1、 工藝：去除了大體積有機物 O3 O3過濾 接觸池 活性炭吸附消毒出水2、O3的作用： 將較大的有機物氧化分解成易被生物降解的有機物（控制O3量不可過大） 3、 活性炭作用：（1）微生物的附著床，生活在炭的大孔內(nèi)。（2）吸附有機物。微生物分解吸附的有機物，使炭再生周期加長。4、工藝特點： （1）可完成生物硝化作用：NH4+NO3- （2）生物氧化了溶解的有機物。（使有機物重量可達ng/L至g/L。） （3）去除了