柱狀活性炭具有孔隙發(fā)達、吸附能力強、機械強度高、造價低廉、易再生等優(yōu)點,在水處理行業(yè)中廣泛應(yīng)用,尤其在工業(yè)污水、生活飲用水、電鍍水等多行業(yè)的水處理中有很好的吸附效果。但工業(yè)水質(zhì)復(fù)雜,環(huán)境等外界因素多變,因此,在使用柱狀活性炭時,影響使用效果的因素有很多。
柱狀活性炭使用時,影響其吸附能力的因素主要有柱狀活性炭的性質(zhì)、吸附物質(zhì)和溶質(zhì)或污染物的性質(zhì)、酸堿pH值的影響、吸附溫度、介質(zhì)共存等柱狀活性炭的參數(shù)和外界操作條件等多方面。
一、柱狀活性炭的性質(zhì)
不同質(zhì)量柱狀活性炭的比表面積存在差異,吸附作用主要集中在柱狀活性炭的比表面上,因此,比表面積越大,吸附能力就越好。通過研究,發(fā)現(xiàn)柱狀活性炭的化學(xué)性質(zhì),所帶電荷也會影響柱狀活性炭在使用時的吸附效果。
二、吸附物質(zhì)和溶質(zhì)或污染物的性質(zhì)
同一種質(zhì)量的柱狀活性炭,在處理不同物質(zhì)時,吸附能力也存在很大區(qū)別,主要與處理物的幾個要素有關(guān)。
1、物質(zhì)的溶解度,同一種物質(zhì),如果分子鏈縮短,溶解度降低,那么吸附能力就會增加。吸附容量隨分子量增加而增加。如:柱狀活性炭吸附有機酸類時,根據(jù)甲酸-乙酸-丙酸-丁酸的次序增加。
2、物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu),吸附過程中并非分子越小或越大就越容易吸附,吸附物質(zhì)的分子與柱狀活性炭孔徑越接近,使用時吸附能力越好;分子鍵不飽和有機物比較飽和的易吸附;芳香族的有機物比脂肪族的有機物易于吸附。
3、在使用柱狀活性炭時,可以當(dāng)做一種非極性吸附劑,對水質(zhì)中非極性物質(zhì)的吸附能力大于極性物質(zhì)。
4、吸附濃度,在一定范圍內(nèi)吸附時,柱狀活性炭的吸附容量會隨著濃度的上升而提高。
三、酸堿pH值的影響
當(dāng)pH值達到某個范圍,會瓦解水質(zhì)中的分子結(jié)構(gòu)和破壞化合物,不利于柱狀活性炭的吸附。因此,在使用柱狀活性炭吸附時,水質(zhì)的pH值應(yīng)控制在9.0范圍內(nèi),吸附效果佳,pH值越低,吸附效果越強。
四、吸附溫度
液相吸附過程其實是一個放熱反應(yīng),吸附過程中會吸附一定量的熱量,因此,在使用柱狀活性炭吸附時,溫度會對吸附能力造成一定程度的影響,但溫度對吸附過程的影響并不明顯。
五、介質(zhì)共存
現(xiàn)代工業(yè)廢水呈現(xiàn)多元化,在柱狀活性炭使用過程中,并不是只處理一種物質(zhì),而是多種污染物混雜共存的局面。多種物質(zhì)在一起,可共存、可共吸附、也可干擾。因此,在使用柱狀活性炭時,對于單組分子組成的廢水吸附能力要優(yōu)于多分子共存的廢水。
六、外界操作條件
在實際操作過程中,柱狀活性炭需要與水質(zhì)進行充分接觸,才能達到吸附目的,因此,在吸附過程中,柱狀活性炭吸附裝置的型式、接觸時間、流水速度等因素,對吸附效果都有影響。
在使用柱狀活性炭進行水質(zhì)吸附時,需要根據(jù)水質(zhì)、環(huán)境、操作條件等多個因素綜合確定,才能確保較佳的過濾方式,才能將柱狀活性炭的吸附能力全部發(fā)揮出來。