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一文了解木质活性炭污水处理的那些事

作者:宁夏永瑞达炭素有限公司 日期:2020年4月13日

  活性炭已经有超过2500多种商业产品应用。大部分的污水处理厂都会用活性炭滤料对排除厂区的污水和臭气进行处理。活性炭是一种惰性固体吸附材料,通常用于去除各种溶于水中的污染物和处理工业废气。它由任何含碳原料制成,包括椰子壳、果壳和煤炭原料。

  木质活性炭是多孔、成本低、作为吸附剂,它即投即用,可以提供足够大的表面积以除去污染物。与任何其他用于物理吸附的材料相比,活性炭单位有效比表面积更大。实际上一茶匙的活性炭的表面积甚至超过一个美式橄榄球场的面积。

活性炭

  活性炭物理现象

  由于这样罕见特性,净水活性炭捕捉水溶性污染物的性能特别优异,这包括各种带有味道、气味、颜色和毒性 的物质。它的去除原理是通过污染物和碳石墨片表面之间的表面相互作用而产生的吸附效应。

  污染物和碳表面之前的相互作用是通过范德华力和诱导性的偶极相互作用发生的。净水活性炭石墨片将中性有 机分子诱发成为分子内偶极子。诱导偶极子使分子彼此吸引并粘在一起,因此它们从溶液中析出,进入碳纳米 尺寸的孔或吸附空间中。 这种有活性炭促成的作用被称为提前凝聚。

  活性炭厂家使用不同的原料和工艺参数来制备各种孔径的滤料。合适的孔隙结构选择是影响活性炭性能的关键 。

  木质粉状活性炭

  微米级的粉状活性炭粒子由毫米级的颗粒活性炭研磨而成,和大颗粒相比,它具有更快的动力学性和更大的污染物去除能力。

  木质粉状活性炭可用于扩散面积较大的污染事件,例如藻华现象和工业废液或石油外溢等会污染市政水源的问题。另外也可以在澄清工艺单元投加这些粉状活性炭去除污染物。再之它还可以保护那些固定式的活性颗粒碳 床免受突然的进水污染。

  如果处理厂缺少颗粒活性炭的基础设施,或者在特定时间内滤池没有足够的颗粒活性炭来应对一些偶然性的污染事件的话,使用粉状活性炭是一个比较经济的替代方案。一次性的粉状活性炭可以批量式处理污染,将污染降至特定的可接受的较大污染水平,但不一定是零污染或者低至检测阈值以下。

木质活性炭

  木质颗粒活性炭

  毫米级的颗粒活性炭可以将污染物水平降至分析检测阈值浓度以下,而且与粉状活性炭相比,它仅需要的碳量只要后者的约四分之一。

  处理厂需要适当的施设来补充新的滤料去,并且将用过的废旧活性炭进行热再生。再生后的活性炭成本 是原生活性炭的一半左右。颗粒活性炭的使用是一个连续过程,它是一种基于热再生的多用途产品。

  对于可能性和频率较高的工业污染,需要准备更多的活性炭来应对可能的紧急情况。粒状或超大碳颗粒活性炭用于控制城市污水中的挥发性污染气体,例如硫化氢和其他气体。木质颗粒活性炭也减少了过滤床的变量,让废气流通过碳床就能实现净化,这也减少了让废气通过致密滤床的风机等潜在能耗。

  废旧活性炭再生处理

  活性炭总会饱和,不可能一直用下去。无论是原生活性炭或再生活性炭,它需要定期的更换。另外碳孔的分布是不均匀的,吸附能量有强弱之分,间距越小的碳片可以提供更高的吸附势能。再生活性炭的性能经过几次循环之后,吸附功效会逐渐减弱,较终还是需要使用原生活性炭来代替。

  如果要对活性炭在污水厂的使用做进一步的讨论的话,我们需要探讨相应的测试方法,来帮助水厂运行人员为 其具体的应用情景选择较佳的配置方案,并对活性炭的功效和生命周期做评估。