煤质活性炭净水效果综述
煤质颗粒活性炭强度高、孔隙发达、比表面积大，尤其微孔容积大而独具优点。煤质活性炭对各种水中的有机质、游离氯以及空气中有害气体有极强的吸附能力，是城市饮用水深度净化的优良吸附剂，并应用于脱除空气中细菌及毒害气体。煤质活性炭具有发达的孔隙结构、良好的化学稳定性和机械强度，是一种优良的广谱碳质吸附材料。根据外表形态的不同，煤质活性炭主要可分为煤质颗粒活性炭和煤质粉状活性炭，颗粒活性炭又分为煤质成型炭 [包括柱状炭、压块炭 (或压片炭)和球形炭和原煤破碎活性炭两大类。根据用途不同，可分为净化水用、净化空气用、脱色用、回收溶剂用、针剂用、防护用等多种用途活性炭。由于其耐酸、耐碱、耐热，且颗粒活性炭在吸附饱和后，可方便地再生，所以，活性炭是现代社会工业生产和环境保护中必不可少的碳质吸附材料。
煤质颗粒活性炭吸附水中溶质分子是一个复杂的过程,是几种力综合作用的结果,包括离子吸引力、范德华力、化学杂和力。根据吸附的双速率扩散理论认为,吸附是一个由迅速扩散和缓慢扩散两阶段构成的双速过程,迅速扩散在数小时内即完成,发挥了60%~80%煤质颗粒活性炭的吸附容量。迅速扩散是溶质分子在碳粒内沿径向均匀分布的阻力小的大孔隙中扩散的过程。这些大孔隙产生径向的扩散阻力。当分子从大孔进一步进入与大孔相通的微孔中扩散时,由于受到狭窄孔径所产生的很大阻力,从而极为缓慢。微孔也是在碳粒内均匀分布,但不构成径向的扩散阻力。影响煤质颗粒活性炭吸附的因素涉及溶质分子极性、分子量大小、空间结构,这一点取决于水源水质的特征。煤质颗粒活性炭对不同的物质分子具有选择吸附性。
优点
1)煤质颗粒活性炭应用的主要特点是设备投资省,价格廉,吸附速度快,对短期及突发性水质污染适应能力强。
2)投加煤质颗粒活性炭对去除色度有明显效果。色度的去除有报道可达70%,色度低表明去除有机物的效率高,除铁、锰的效果好。
3)投加煤质颗粒活性炭对去除嗅味有明显效果。
4)投加煤质颗粒活性炭有助于去除阴离子洗涤剂。
5)投加煤质颗粒活性炭有助于对藻类的去除。投加了煤质颗粒活性炭阻隔了藻类的光吸收,同时在浊度较低的水源中有明显的助凝作用,有助于在混凝沉淀中去除藻类。
6)投加煤质颗粒活性炭使化学耗氧量、五日生化需氧量大大降低,这些与水体有机污染程度正相关的表征指标的下降,表明了水体有毒有害物质的去除程度。
7)投加煤质颗粒活性炭对酚类的去除有良好的效果。
8)投加煤质颗粒活性炭粉使出水浊度大幅度降低,自来水水质大幅度提高。
9)投加煤质颗粒活性炭对水体致突变性的影响,能够有效地去除有机物污染物。是常规工艺改善饮用水水质的简捷途径。
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