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柱狀活性炭的吸附能力與水溫和水質(zhì)有一定關(guān)系。水溫越高,活性炭的吸附能力越強(qiáng)。如果水溫高于30°C,則吸附能力達(dá)到限,并可能逐漸降低。當(dāng)水質(zhì)為酸性時(shí),活性炭對(duì)陰離子物質(zhì)的吸附能力相對(duì)較弱。當(dāng)水質(zhì)為堿性時(shí),活性炭對(duì)陽(yáng)離子物質(zhì)的吸附能力減弱。水的不穩(wěn)定pH值也會(huì)影響活性炭的吸附能力。
柱狀活性炭的吸附能力與水的接觸時(shí)間成正比。接觸時(shí)間越長(zhǎng),過(guò)濾水的質(zhì)量越好。過(guò)濾后的水應(yīng)緩慢流出過(guò)濾層。使用前,應(yīng)將新的活性炭清洗干凈,否則黑水將流出。在將活性炭放入過(guò)濾器之前,應(yīng)在過(guò)濾器的底部和頂部撒一塊2至3厘米厚的海綿,以防止藻類(lèi)等大顆粒進(jìn)入使用活性炭2至3個(gè)月后 ,如果過(guò)濾效果降低,則應(yīng)將其更換。應(yīng)定期更換新的活性炭和海綿層。
在物理學(xué)上,活性炭根據(jù)分子間作用力或倫敦色散力與原材料融合 ?;钚蕴坎豢梢杂行У嘏c某一些化合物融合,包含醇類(lèi) 、醇類(lèi) 、氨、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿 、金屬和大部分無(wú)機(jī)化合物,如鋰、鈉、鐵、鉛、、氟和硼酸 ?;钚蕴磕芎芎玫匚盏?。事實(shí)上,用碘值mg / g (ASTM D28標(biāo)準(zhǔn)方法試驗(yàn))作為總表面積的指示器?;钚蕴靠梢宰鳛楦鞣N化學(xué)品的底物,提高其對(duì)一些無(wú)機(jī)(和有機(jī))化合物的吸附能力,如(H2S)、氨、甲醛(hcoh)、(Hg)和性同位素碘-131 (131I)。這種性質(zhì)稱為化學(xué)吸附。
對(duì)反沖洗的控制
隨著活性炭濾池運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng),炭粒表面及炭層中積累的生物和非生物顆粒的數(shù)量不斷增加,導(dǎo)致炭粒間隙減小,水頭損失增加,影響活性炭濾池的出水水質(zhì)和產(chǎn)水量。如果反沖洗時(shí)炭層的膨脹率不足,下層的炭粒懸浮不起來(lái),炭層就沖洗不干凈,如膨脹率過(guò)大,水流剪力就較小,炭粒不易碰撞,達(dá)不到?jīng)_洗效果。膨脹率隨著沖洗強(qiáng)度的加大而增加,沖洗強(qiáng)度過(guò)大,會(huì)造成炭粒的流失,由于反沖洗水的流速很大,會(huì)沖動(dòng)承托層,破壞其級(jí)配排列,使炭層和承托層卵石混合在一起,即不利于再生又影響出水水質(zhì)。合理的反沖洗可以充分除去過(guò)量的生物膜和截留的微小顆粒,而頻繁的反沖洗則使生物膜難以形成。
一般來(lái)說(shuō),粒徑越小,柱狀活性炭的吸附能力越強(qiáng),但柱狀活性炭的價(jià)格相對(duì)較高。需要注意的是,柱狀活性炭的吸附效果與溫度、壓力、流速和濃度密切相關(guān)。同時(shí),應(yīng)該注意的是,柱狀活性炭只能吸附分子小于孔徑的有害物質(zhì)。一般來(lái)說(shuō),吸附半徑是被吸附物質(zhì)的4-8倍。柱狀活性炭的吸附能力很好,甲醛、苯和二的分子直徑都小于1納米,因此柱狀活性炭對(duì)這些物質(zhì)有很強(qiáng)的吸附能力。由于空氣的性一般為中性,且空氣的分子直徑大于柱狀活性炭的孔隙,因此煤柱狀活性炭對(duì)空氣的吸附能力小。