① 如何用活性炭处理废水
活性炭是一种广泛应用的水处理吸附剂,具有巨大的表面积和出色的物理及化学吸附功能。其每克表面积可达500平方米~1500平方米,解毒作用则是利用这一特性,将毒物吸附在活性炭中,阻止其吸收。
活性炭处理污水的优势显著,包含对水中有机物的卓越吸附能力、对水质、水温及水量变化的适应性、占地面积小、易于自动化操作、操作管理简单、对重金属化合物有较强的吸附能力。再生后的饱和炭可重复使用,不会产生二次污染,还能回收有用物质。
废水活性炭处理法是废水吸附处理法之一,利用活性炭的物理吸附、化学吸附、氧化、催化氧化和还原性能去除废水中多种污染物。粉末活性炭处理法,又称生物-物理处理法、投料曝气法,通过将粉末活性炭投入曝气池,充分利用废水处理设备,提高处理效果。此法优点在于处理效果好、稳定、提高微生物对有机毒物和重金属的抗性、形成凝聚炭体和微生物、解决泡沫问题、适应复杂废水、成本低。
在污水处理中,活性炭能有效去除COD、吸附含汞废水、处理含酚废水。对COD浓度为50.04mg/L的生活废水,通过活性炭处理,去除率可达78.6%。含汞废水通过活性炭处理,能有效吸附废水中的汞,适用于低浓度废水,处理高浓度废水时需先进行一级处理。活性炭对有机汞的吸附去除能力优于无机汞,吸附率随pH值降低而提高。
针对不同废水类型,应选择适合的活性炭,因为不同方法制得的活性炭具有不同的吸附性能和使用范围。使用不当可能导致处理效果不佳。
② 活性炭对水中大分子物质如可溶性杀虫剂、农药以及氯和铅汞等重金属的过滤效果如何
净水处理1、石英砂做底层厚度为罐体的四分之一
2、填装交换树脂厚底为罐体的四分之一
3、活性炭在上层多填装一些,这样处理出来的水质,纯净、甘甜。
活性炭在净水中发挥的作用:
活性炭可去除水中嗅和味、色度、余氯、胶体、有机物(合成洗涤剂、农药、除草剂、杀虫剂、合成染料、三卤甲烷、卤乙酸、内分泌干扰物如邻苯二甲酸酯PAES等)、重金属(如汞、银、镉、铬、铅、镍等等)、放射性物质等,是净水器中使用最早、最广泛实用的净水材料。不仅一般活性炭净水器,在家用反渗透纯水机,以及多数超滤、陶瓷、KDF、UV等净水器中,都会用到活性炭。
活性炭和KDF都能去除水中余氯,但KDF和氯反应生成锌离子(Zn2+),可能会导致水中锌超标,而用活性炭除氯则没有这类担心。
活性炭在活化过程中形成大量的各种形状的细微孔,构成了巨大的具有吸附作用的表面积,其比表面积为500~1200m2/g,比表面积越大,吸附效果越好。
二、活性炭在净水中负面的影响:
(1)活性炭吸附了大量的有机物,这些有机物会成为细菌等微生物的营养,细菌会在活性炭的微孔中大量繁殖增生,并可能导致出水中菌落总数超标。
(2)净水器中的活性炭在微生物催化作用下,把水中氨氮转化为亚硝酸盐氮,常出现净水器出水中的亚硝酸盐比进水高出很多倍。亚硝酸盐本身不是致癌物质,但它与水中胺类物质反应生成的亚硝胺是强致癌物质。
(3)在活性炭吸附过滤的出水加溴树脂(溴代聚苯乙烯海因)过滤或UV杀菌是解决水中微生物超标的好方法。艾欧·史密斯(上海)水处理产品有限公司在部份家用反渗透纯水机的后置活性炭滤芯中加上一小段溴树脂,出水即无菌,出口到欧洲诸国很受欢迎。
三、活性炭在净水中吸附的机理:
(1)物理吸附:范德瓦尔力。活性炭通过物理吸附可去除水中的有机物、胶体等。
孔分类
平均孔径(nm)
孔容积(mg/L)
表面积/总表面积(%)
吸附能力
大孔
>100
0.2~0.5
<1
提供通道
过渡孔
4~100
0.02~0.1
1~5
吸附大分子有机物
微孔
<4
0.15~0.9
>95
主要吸附区
2)化学吸附:化学反应及催化作用。活性炭通过物理吸附可去除水中的余氯、氯胺等等。
C + Cl2 + H2O —→ CO +2H+ + 2Cl-
C + ClO- —→ CO + Cl-
C +2NHCl2 + H2O —→ CO + N2 + 4H+ + 4Cl-
四、如何提高活性炭在净水器的净水效果
1、选择质量好的活性炭。净水用活性炭的标准目前有:
(1)GB/T7701.4——1997《净水用煤质颗粒活性炭》
(2)GB/T13803.2——1999《净水用木质活性炭》
(3)DL/T582——2004《火力发电厂水处理用活性炭使用导则》
(4)LY/T1331——1999《净水用载银活性炭》
国家标准(1)、(2)和林业行业标准(4)测碘吸附值和亚甲基蓝吸附值,主要反映活性炭中微孔的多少;电力行业标准(3)测活性炭对天然水中四种有代表性的有机物(腐殖酸、富里酸、木质素、单宁)的吸附容量和吸附速度,主要反映活性炭中过渡孔的多少。净水器生产厂选择净水器用活性炭时,建议按(3)方法来选择较好的活性炭。
此外,水份(≤10%,越小越好)、强度(≥95%,越大越好)、粒度(≥95%,家用净水器用颗粒活性炭建议选用16~32目即Φ1.3~0.6mm的粒径)都是必须考核的指标。
2、净水器制造厂应该采购质量好的活性炭,并抽查和检测每批进货的活性炭,以防购进劣质产品。
现在市场上很多活性炭都掺有回用料,有的甚至于全部是回用料。活性炭生产厂购进用户已使用过并报废的活性炭,再回炉处理一下,有的甚至放露天场院在太阳下晒干后即充新品卖出或掺进新活性炭中,以降低成本和售价。上海疾控中心就曾检测到活性炭滤芯CODMn去除率为零的怪事。另外,还有水洗,应该用纯水,但成本高,很多活性炭厂没有纯水装置,就用河水、井水甚至用臭水沟中的水去洗炭,这样的活性炭都被污染了。所以千万不要买太便宜的活性炭使用。活性炭净水器在到达额定总净水量时,其化学耗氧量CODMn去除率和总溶解性有机炭DOC去除率均应≥25%,前者在城镇建设行业标准CJ3023和卫生部《生活饮用水水质处理器卫生安全与功能评价规范——一般水质处理器》(2001)中均有规定,后者在CJ3023中有规定。
3、活性炭发挥净水作用,不论物理吸附还是化学吸附,都需要一定的时间。因此,净水器生产厂要改进活性炭过滤器或活性炭滤芯的设计,尽可能增加水和活性炭的接触时间,接触时间=炭柱长度/水在炭柱中的流速,增加炭柱长度和活性炭用量,降低水的流速,都能延长水和活性炭接触时间,提高活性炭的净水效果和出水水质。
(1)对大型活性炭水质处理器来说,在机械行业标准JB/T2932-1999《水处理设备 技术条件》中规定,以去除游离氯为目的,水在活性炭过滤器中的流速应≤20m/h,出水水质为残余氯<0.1mg/L;以去除有机物为目的,水在活性炭过滤器中的流速应≤10m/h,出水水质为CODMn<2mg O2/L。在大型反渗透装置的预处理中,余氯和有机物都应去除,则取流速为10 m/h,如以活性炭滤层高1m计算,那么水和活性炭的接触时间为0.1h,即6分钟。
(2)对家用活性炭净水器来说,很难做到有这么长的接触时间。在城镇建设行业标准CJ3023-1993《活性炭净水器》中,没有给出接触时间或水流速等具体数据,但其5.2.1规定,活性炭过滤器过滤柱的有效高度与直径之比采用2~6为宜,实际上也是增加炭柱高度,延长水和活性炭接触时间,防止水不与炭接触而穿透。有些净水器,采用多级活性炭滤芯,也是这个作用。总之,活性炭与水接触时间越长,吸附效果越好。
4、活性炭净水器使用说明书,应告诫用户,开启净水器后,要放掉一部份水,把净水器滤筒、管道中的积水排放掉,然后再接取新鲜过滤水使用。否则,经长时间浸泡,活性炭中细菌会大量繁殖超标,亚硝酸盐也可能增多,因此一定要把净水器中的残积水先放掉。
5、活性炭净水器使用说明书,应告诫用户,活性炭要勤换,一般半年就要更换。特别是南方以地面水为水源的自来水,水中胶体物质多、有机物含量高,更要及时更换净水器中的活性炭滤芯。活性炭吸附有机物饱和后,非但不能再起到吸附和净水作用,反而会释放出有害物质,使净水器成为“污水器”。
净水器行业在发展,活性炭的技术也在发展,作为与净水器结缘已久的“伴侣”,活性炭一直发挥着它应有的作用,当然,随着技术的发展,我们也期待有更好的活性炭品种的出现,给我们的净水器事业锦上添花。
请认准活性炭
③ 活性炭吸附哪些物质
活性炭吸附的物质
活性炭吸附的物质主要包括:有机物、异味、色素、部分重金属离子以及部分气体污染物。
活性炭是一种具有强大吸附能力的物质,其表现主要体现在以下几个方面:
1. 有机物吸附:活性炭对有机物有很强的吸附能力,如工业废水中的酚类、芳香烃等有毒物质。这些有机物可以通过活性炭的吸附作用从水中去除。此外,活性炭还可用于净化空气,吸附家居环境中的有机污染物和异味。
2. 异味和色素的去除:活性炭能够吸附水中的余氯、异味和色素等,使水质更加纯净。在食品加工和饮料制造过程中,活性炭常被用于净化水和提高产品的口感。
3. 重金属离子的吸附:活性炭对部分重金属离子也有良好的吸附效果。在水处理过程中,活性炭可以去除水中的铅、汞等重金属离子,保护水质安全。
4. 气体污染物的吸附:活性炭还可用于吸附空气中的有害气体污染物,如甲醛、苯等。这些气体污染物常常来源于建筑装修材料,长期暴露在这些污染物中会对人体健康造成影响。活性炭的吸附作用可以有效地净化空气,提高室内空气质量。
综上所述,活性炭的吸附作用在环境保护、水处理、空气净化等领域有着广泛的应用。其强大的吸附能力使得活性炭成为一种高效、经济的处理材料,对于改善水质和空气质量具有重要意义。