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            粉狀活性炭的特性與應(yīng)用

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                  粉狀活性炭產(chǎn)品的外形主要有粉狀和粒狀兩大類。粉狀活性炭是非常微細(xì)的粉末,絕大部分可通過200目篩網(wǎng),大部分可通過325目篩網(wǎng),粉的尺寸在1~150μm之間(平均約40μm);通常,炭粉越幼細(xì),它對(duì)雜質(zhì)的吸附速度越大。故常將活性炭產(chǎn)品進(jìn)行高度的破碎和篩選,得到微細(xì)的粉末。粉狀炭的缺點(diǎn)是再生比較困難,通常不再生使用,故消耗量較大(近年也有研究將它再生)。粒狀活性炭通常都再生使用,消耗量較少。它有不定型顆粒狀和柱狀顆粒兩種,粒度在0.5~4mm之間。前者是通過適當(dāng)?shù)钠扑楹秃Y選得到的,后者則是將原料通過造粒機(jī)壓制成型的。
                  活性炭的主要成分是碳,含碳量約90%,通常是用各種植物碎料(木屑、椰殼及蔗渣等)或適當(dāng)?shù)拿夯蚰咎繛樵希?jīng)過特殊的加工處理制成。活性炭的內(nèi)部有很多極微細(xì)的孔隙。孔隙的直徑很小,故總表面積很大,有很強(qiáng)的吸附能力。因原料和制造方法的不同,活性炭的品種相當(dāng)多,分別適用于不同的用途。粉狀活性炭的微孔可以吸附低分子量的氣體和溶液中的小分子,但分子量較高的分子不能進(jìn)入微孔內(nèi);中孔提供進(jìn)入微孔的通道,本身又能吸附分子量較高的物質(zhì);大孔則兼有提供通道和吸附的作用。如果用活性炭吸附小分子物質(zhì),例如某些氣體(毒氣)和低分子量的有機(jī)物,可以使用微孔較多的產(chǎn)品;但如果要吸附較大的分子,則要選用有較多中孔的產(chǎn)品。活性炭的孔隙的狀況,決定于所用的生產(chǎn)原料及其成分、制造方法和條件等。
                                                                
                  粉狀活性炭在處理水中突發(fā)嗅味、工業(yè)污染物方面有很好的應(yīng)用。在使用粉末活性炭時(shí),務(wù)必根據(jù)所要去除污染物的種類和濃度進(jìn)行吸附試驗(yàn),以確定活性炭種類和所需的粉炭量。投加粉末活性炭之前,應(yīng)注意先將炭粉制成炭漿定量均勻的加入水中,接觸時(shí)間越長(zhǎng),除污染效果越好。在粉末活性炭的使用過程中還應(yīng)注意以下安全問題;當(dāng)粉塵濃度達(dá)到一定比例時(shí)遇明火易發(fā)生爆炸,故操作間禁止吸煙、火花及明火;應(yīng)避免與氧化劑混放;由于粉狀活性炭顆粒小、輕,在使用時(shí)應(yīng)注意粉塵污染,操作員須配備防塵口罩,避免吸入肺中。博達(dá)活性炭生產(chǎn)的粉狀活性炭主要用于醫(yī)藥,化工,糖廠,水廠,酒廠,化肥廠,味精廠等企業(yè)為了污水處理,脫色,提純,除雜質(zhì)工藝,并且可以按照客戶要求生產(chǎn)不同規(guī)格活性炭
                  粉狀活性炭的質(zhì)量有多項(xiàng)物理與化學(xué)的指標(biāo),主要的如:水分、灰分、酸溶物、各種金屬和酸根的含量,以及它的吸附性能等。對(duì)于不同用途的活性炭,時(shí)常用不同的物質(zhì)和方法來檢驗(yàn)它的吸附性能,如亞甲基藍(lán)吸附值、碘吸附值、焦糖吸附值、硫酸奎寧吸附值等。其中亞甲基藍(lán)吸附值是較常用的。亞甲基藍(lán)是一種深藍(lán)色染料,對(duì)它的吸附量反映了活性炭吸附小分子物質(zhì)的能力;具有大量微孔的活性炭,此值較高。焦糖吸附值(或稱焦糖脫色率、或糖蜜吸附率)是反映活性炭對(duì)具有較高分子量的有色物質(zhì)的吸附性能,性能良好的活性炭,此值達(dá)到100~110。
                  國(guó)內(nèi)外制造的活性炭,都有一類稱為“糖用活性炭”的產(chǎn)品,它可用于糖廠,也可以用在其他類似的行業(yè),如葡萄糖溶液及味精溶液的精制脫色等。它的主要特點(diǎn)是具有較多的中孔,因而適于處理含有較多大分子有機(jī)物的溶液。這種活性炭的焦糖吸附值比較高。 我國(guó)“糖液脫色用活性炭”的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T13803.3-1999)規(guī)定,活性炭產(chǎn)品分為優(yōu)級(jí)品、一級(jí)品和二級(jí)品三種。其水分都低于10%;焦糖脫色率分別高于100、90和80,灰分分別低于3%、4%和5%(用磷酸法生產(chǎn)的活性炭可在7%~9%,不分等級(jí)),酸溶物分別低于1%、1.5%和2%,還有鐵含量和氯含量的規(guī)定。它們的pH值都在3~5之間。
                                                                   
                   粉狀活性炭的投加量與水的濁度。臭味物質(zhì)的濃度有關(guān),投加量應(yīng)根據(jù)水質(zhì)的特點(diǎn)試驗(yàn)確定。研究的關(guān)鍵是如何根據(jù)自身企業(yè)的實(shí)際情況,致突變污染物的組成,不同水源水廠不同工藝配置的特點(diǎn),進(jìn)行大量的室內(nèi)外試驗(yàn),尋找相適應(yīng)的投加工藝和投加碳的品種,以期建立相對(duì)經(jīng)濟(jì)?簡(jiǎn)單易行的投加粉狀活性炭工藝。
                   粉狀活性炭吸附水中溶質(zhì)分子是一個(gè)復(fù)雜的過程,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)成的雙速過程,迅速擴(kuò)散在數(shù)小時(shí)內(nèi)即完成,發(fā)揮了60%-80%活性炭的吸附容量。迅速擴(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,從而較為緩慢。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。影響粉狀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,活性炭對(duì)不同的物質(zhì)分子具有選擇吸附性。
                   另一方面,對(duì)于吸附劑粉狀活性炭,其內(nèi)表面化學(xué)結(jié)構(gòu),比表面積可以影響吸附能力。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中還有吸附速率的問題,活性炭顆粒的孔隙大小。粒徑分布決定了溶質(zhì)分子向碳粒內(nèi)部擴(kuò)散的速度,所以活性炭的吸附能力和吸附速率兩方面決定了活性炭的質(zhì)量。因此如何評(píng)價(jià)選擇活性炭的種類和質(zhì)量,如何根據(jù)水源水質(zhì)選擇合適的碳種和投加量,成為生產(chǎn)中亟待研究解決的重要課題。
                  有一個(gè)注意事項(xiàng)希望大家能知道。粉狀活性炭對(duì)于降低污水COD含量,提升污水質(zhì)量具有很好的效果。但是粉狀活性炭一般情況下都是一次性使用,投加之后吸附完成就和污泥一起變成了廢物。但是,想要提升粉狀活性炭污水處理的使用效果,就需要延長(zhǎng)粉狀活性炭的使用周期。
                  針對(duì)于合成藥品脫色或者淀粉糖脫色等廢水先進(jìn)行沉淀,之后通過曝氣再進(jìn)行二次沉淀,將達(dá)標(biāo)的污水進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放,將產(chǎn)生的污泥進(jìn)行脫水并干燥,在1000℃的高溫下進(jìn)行再生,也就是在原來的污水處理裝置基礎(chǔ)上進(jìn)行添加污泥干燥機(jī)和熱再生器,便可以使得活性污泥的無害化。
                  當(dāng)熱再生的溫度為1000℃的時(shí)候,活性污泥會(huì)進(jìn)行熱分解,有機(jī)物基本實(shí)現(xiàn);了無害化炭化,同時(shí)使得飽和的粉狀活性炭在高溫下得到了再生。如果在 1000℃高溫過熱水蒸汽和嚴(yán)格控制含氧的條件下,可使部分有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為活性炭,這部分新生的粉狀活性炭可起到補(bǔ)充粉狀活性炭的積極作用。因此傳統(tǒng)的污水處理降COD粉狀活性炭的使用周期便可以得到延長(zhǎng),同時(shí)對(duì)于企業(yè)來說也會(huì)有很大一部分的節(jié)省。
                   介紹了這么多,希望能幫到大家,看過文章之后在選擇活性炭尤其是粉狀活性炭的時(shí)候,能夠有更清晰的了解,做到事半功倍。
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