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煤質(zhì)活性炭是經(jīng)過(guò)炭化→冷卻→活化→洗滌等一系列工序研制而成。其外觀普遍為黑色圓柱狀活性炭,不定形煤質(zhì)顆粒活性炭,又稱破碎炭。圓柱形活性炭又稱柱狀炭,一般由粉狀原料和粘結(jié)劑經(jīng)混捏、擠壓成型再經(jīng)炭化、活化等工序制成。也可以用粉狀活性炭加粘結(jié)劑擠壓成型。具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu),良好的吸附性能,機(jī)械強(qiáng)度高,易反復(fù)再生,造價(jià)低等特點(diǎn);用于有毒氣體的凈化,廢氣處理,工業(yè)和生活用水的凈化處理,溶劑回收等方面。
煤質(zhì)顆?;钚蕴繌?qiáng)度高、孔隙發(fā)達(dá)、比表面積大,尤其微孔容積大而獨(dú)具優(yōu)點(diǎn)。煤質(zhì)活性炭對(duì)各種水中的有機(jī)質(zhì)、游離氯以及空氣中有害氣體有較強(qiáng)的吸附能力,是城市飲用水深度凈化的優(yōu)良吸附劑,并應(yīng)用于脫除空氣中細(xì)菌及毒害氣體。煤質(zhì)活性炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度,是一種優(yōu)良的廣譜碳質(zhì)吸附材料。根據(jù)外表形態(tài)的不同,煤質(zhì)活性炭主要可分為煤質(zhì)顆?;钚蕴亢兔嘿|(zhì)粉狀活性炭,顆?;钚蕴坑址譃槊嘿|(zhì)成型炭 [包括柱狀炭、壓塊炭 (或壓片炭)和球形炭和原煤破碎活性炭?jī)纱箢悺8鶕?jù)用途不同,可分為凈化水用、凈化空氣用、脫色用、回收溶劑用、針劑用、防護(hù)用等多種用途活性炭。由于其耐酸、耐堿、耐熱,且顆?;钚蕴吭谖斤柡秃?,可方便地再生,所以,活性炭是現(xiàn)代社會(huì)工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)中必不可少的碳質(zhì)吸附材料。
煤質(zhì)顆?;钚蕴课剿腥苜|(zhì)分子是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,是幾種力綜合作用的結(jié)果,包括離子吸引力、范德華力、化學(xué)雜和力。根據(jù)吸附的雙速率擴(kuò)散理論認(rèn)為,吸附是一個(gè)由迅速擴(kuò)散和緩慢擴(kuò)散兩階段構(gòu)成的雙速過(guò)程,迅速擴(kuò)散在數(shù)小時(shí)內(nèi)即完成,發(fā)揮了60%~80%煤質(zhì)顆?;钚蕴康奈饺萘俊Q杆贁U(kuò)散是溶質(zhì)分子在碳粒內(nèi)沿徑向均勻分布的阻力小的大孔隙中擴(kuò)散的過(guò)程。這些大孔隙產(chǎn)生徑向的擴(kuò)散阻力。當(dāng)分子從大孔進(jìn)一步進(jìn)入與大孔相通的微孔中擴(kuò)散時(shí),由于受到狹窄孔徑所產(chǎn)生的很大阻力,從而極為緩慢。微孔也是在碳粒內(nèi)均勻分布,但不構(gòu)成徑向的擴(kuò)散阻力。影響煤質(zhì)顆粒活性炭吸附的因素涉及溶質(zhì)分子極性、分子量大小、空間結(jié)構(gòu),這一點(diǎn)取決于水源水質(zhì)的特征。煤質(zhì)顆?;钚蕴繉?duì)不同的物質(zhì)分子具有選擇吸附性。
煤質(zhì)活性炭?jī)?yōu)點(diǎn)
1)煤質(zhì)顆?;钚蕴繎?yīng)用的主要特點(diǎn)是設(shè)備投資省,價(jià)格廉,吸附速度快,對(duì)短期及突發(fā)性水質(zhì)污染適應(yīng)能力強(qiáng)。
2)投加煤質(zhì)顆粒活性炭對(duì)去除色度有明顯效果。色度的去除有報(bào)道可達(dá)70%,色度低表明去除有機(jī)物的效率高,除鐵、錳的效果好。
3)投加煤質(zhì)顆?;钚蕴繉?duì)去除嗅味有明顯效果。
4)投加煤質(zhì)顆?;钚蕴坑兄谌コ庪x子洗滌劑。
5)投加煤質(zhì)顆?;钚蕴坑兄趯?duì)藻類的去除。投加了煤質(zhì)顆?;钚蕴孔韪袅嗽孱惖墓馕?同時(shí)在濁度較低的水源中有明顯的助凝作用,有助于在混凝沉淀中去除藻類。
6)投加煤質(zhì)顆?;钚蕴渴够瘜W(xué)耗氧量、五日生化需氧量大大降低,這些與水體有機(jī)污染程度正相關(guān)的表征指標(biāo)的下降,表明了水體有毒有害物質(zhì)的去除程度。
7)投加煤質(zhì)顆?;钚蕴繉?duì)酚類的去除有良好的效果。
8)投加煤質(zhì)顆粒活性炭粉使出水濁度大幅度降低,自來(lái)水水質(zhì)大幅度提高。
9)投加煤質(zhì)顆?;钚蕴繉?duì)水體致突變性的影響,能夠有效地去除有機(jī)物污染物。是常規(guī)工藝改善飲用水水質(zhì)的簡(jiǎn)捷途徑。
投加粉狀活性炭后,水體相當(dāng)部分有機(jī)物得到去除,水體中膠狀物質(zhì)含量減少,表面黏度下降。粉末活性碳吸附在絮凝物上,有利于絮體的架橋,能改善絮體的結(jié)構(gòu)。所以對(duì)濁度較低、污染嚴(yán)重的水體,投加煤質(zhì)顆粒活性炭除有良好的去除有機(jī)污染能力,同時(shí)還具有良好的助凝作用,使出水水質(zhì)得到大幅度提高。是一種投資相對(duì)小、收效快,尤其是對(duì)于規(guī)模較大的舊水廠,是處理污染水源的一種可靠的凈化工藝。
煤質(zhì)顆?;钚蕴窟x用優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤為原料,采用先進(jìn)工藝精制加工而成,外觀呈黑色顆粒;具有合理的孔隙結(jié)構(gòu),良好的吸附性能,機(jī)械強(qiáng)度高,易反復(fù)再生,造價(jià)低等特點(diǎn)。煤質(zhì)顆粒活性炭主要用于有毒氣體的凈化,廢氣處理,工業(yè)和生活用水的凈化處理,適合應(yīng)用于電廠原水凈化、自來(lái)水凈化,尤其在化工污水的過(guò)濾凈化處理以及電廠鍋爐采用苦咸水的氯根處理方面,有很好的處理效果理。
煤質(zhì)顆?;钚蕴恐饕男阅苁俏叫?,它與活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)有關(guān)。微孔的比表面積和比容積均很大。因此,微孔在很大程度上決定著活性炭的吸附能力。在固體活性炭的表面,主要發(fā)生兩種方式的吸附,即物理吸附和化學(xué)吸附?;瘜W(xué)吸附是單分子層吸附,可以除去廢水和廢氣中的極性污染物以及一些金屬離子。物理吸附能夠形成多分子層吸附,能有效地吸附廢水和廢氣中的有機(jī)污染物。當(dāng)某一吸附質(zhì)與吸附劑的表面接觸時(shí),究竟是發(fā)生物理吸附還是發(fā)生化學(xué)吸附,取決于吸附劑的表面活性、吸附質(zhì)的性質(zhì)、溫度和其他因素。工業(yè)用活性炭,除吸附能力外還要求:①機(jī)械強(qiáng)度大和耐磨性能好;②脫附所需能量小,再生容易;③有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),再生時(shí)炭損失小等