粉末活性炭吸附重復利用問題解決方案
來源：廣州市濤鑫(xin)環境(jing)科技有限公司 閱讀：3038 更新時間(jian)：2011-12-15 15:24活(huo)性(xing)炭是水(shui)處理領域廣泛(fan)應用(yong)的(de)(de)一種吸附劑，含有(you)(you)大(da)量微(wei)孔，具有(you)(you)巨大(da)的(de)(de)比表面積，對于(yu)污(wu)水(shui)中一些難去(qu)除的(de)(de)物(wu)質，如表面活(huo)性(xing)劑、酚、農藥、燃料、難生物(wu)降解有(you)(you)機物(wu)和重金屬離子等具有(you)(you)較高的(de)(de)處理效率(lv)。
活(huo)(huo)性(xing)炭的(de)(de)強(qiang)(qiang)吸附(fu)性(xing)能與其巨大的(de)(de)比表面積(ji)有關。在(zai)(zai)炭粒活(huo)(huo)化過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)，晶格間生(sheng)成(cheng)的(de)(de)空隙形成(cheng)各種(zhong)形狀和大小的(de)(de)孔(kong)，其孔(kong)壁的(de)(de)面積(ji)就是活(huo)(huo)性(xing)炭的(de)(de)總表面積(ji)，吸附(fu)作用主要發生(sheng)在(zai)(zai)這些細(xi)孔(kong)的(de)(de)表面上。活(huo)(huo)性(xing)炭在(zai)(zai)活(huo)(huo)化過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)，可使其表面活(huo)(huo)性(xing)增強(qiang)(qiang)，因(yin)而活(huo)(huo)性(xing)炭不僅可以(yi)去除水中(zhong)(zhong)(zhong)非極(ji)性(xing)物質，還(huan)可吸附(fu)極(ji)性(xing)溶質，甚至某些微量的(de)(de)金屬離子(zi)及(ji)其化合物。
活性(xing)炭吸附法(fa)是一種具(ju)(ju)有廣闊應(ying)用(yong)(yong)前(qian)景的污水深度處理(li)技術。具(ju)(ju)有適應(ying)范圍廣、處理(li)效果好、可(ke)回(hui)收有用(yong)(yong)物料、吸附劑可(ke)重復使用(yong)(yong)等優點，可(ke)廣泛應(ying)用(yong)(yong)于(yu)水的深度處理(li)。但(dan)此(ci)工藝對(dui)進水預處理(li)要(yao)求較高、運(yun)行費用(yong)(yong)較高、系統龐大(da)、操作(zuo)較麻煩(fan)。
1、活性炭吸附原理
活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)是由含碳為主的(de)(de)(de)物(wu)質作(zuo)為原(yuan)料(liao)，經(jing)高溫炭(tan)(tan)(tan)化(hua)和活(huo)(huo)化(hua)制成的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)劑。用煤、果(guo)殼、木屑等作(zuo)為原(yuan)料(liao)，經(jing)成型、破碎、炭(tan)(tan)(tan)化(hua)、活(huo)(huo)化(hua)，制成活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)產品。由于在制造(zao)過程中，揮發(fa)性(xing)(xing)有機物(wu)被去除，內部形(xing)成許多不(bu)同(tong)形(xing)狀(zhuang)與大(da)小(xiao)的(de)(de)(de)細孔，因(yin)而活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)孔隙豐(feng)富（0.6~0.9cm3/g），比表(biao)面積高達700~1000m2/g，這是活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)吸(xi)附(fu)(fu)能力強(qiang)、吸(xi)附(fu)(fu)容量(liang)大(da)的(de)(de)(de)主要(yao)原(yuan)因(yin)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)吸(xi)附(fu)(fu)特性(xing)(xing)不(bu)僅(jin)受(shou)到細孔結構的(de)(de)(de)影響，而且受(shou)到活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)表(biao)面化(hua)學性(xing)(xing)質的(de)(de)(de)影響。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)為非極(ji)性(xing)(xing)吸(xi)附(fu)(fu)劑，可吸(xi)附(fu)(fu)水(shui)中非極(ji)性(xing)(xing)、弱極(ji)性(xing)(xing)有機物(wu)質。
活性炭的(de)吸附形式(shi)分(fen)為物(wu)理吸附與化(hua)學吸附。物(wu)理吸附是(shi)通過分(fen)子力(li)的(de)吸附，與范德華力(li)有關。物(wu)理吸附是(shi)可(ke)(ke)逆的(de)，選擇性低(di)，可(ke)(ke)多層吸附，脫(tuo)附容易。化(hua)學吸附與價鍵力(li)相結(jie)合，是(shi)一個放(fang)熱過程，化(hua)學吸附有選擇性，只對某種或(huo)某幾種特定物(wu)質起(qi)作用。化(hua)學吸附不(bu)可(ke)(ke)逆，比較穩(wen)定，不(bu)易脫(tuo)附。吸附飽(bao)和后，經(jing)過再生(sheng)，活性炭可(ke)(ke)以重復使(shi)(shi)用，再生(sheng)的(de)目的(de)就是(shi)使(shi)(shi)吸附劑(ji)本身(shen)結(jie)構不(bu)發生(sheng)或(huo)很少發生(sheng)變化(hua)的(de)情況下，用某種方法把吸附質從(cong)吸附劑(ji)的(de)細孔中除去，以便(bian)能夠(gou)重復使(shi)(shi)用。
活(huo)性炭一般(ban)分為顆粒炭（Granular activated carbon, GAC）和粉(fen)末炭（Powdered activated carbon,PAC）兩類。粉(fen)末炭吸附能(neng)力(li)強，制作容(rong)易，但(dan)再(zai)生比較困(kun)難。顆粒活(huo)性炭價格貴，但(dan)可再(zai)生重復利(li)用。
2、粉末活性碳在MBFB的應用
在(zai)(zai)MBFB反應(ying)系統中，粉末活性碳(PAC)由于吸附(fu)大量微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)，成為生(sheng)物(wu)(wu)活性碳（BAC）,使PAC不(bu)僅存在(zai)(zai)著(zhu)對(dui)(dui)小(xiao)分子有(you)機污染(ran)(ran)物(wu)(wu)的吸附(fu)和(he)富(fu)集作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)，還存在(zai)(zai)著(zhu)PAC對(dui)(dui)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)的吸附(fu)和(he)保護(hu)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)、PAC對(dui)(dui)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)氧的吸附(fu)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)、在(zai)(zai)局(ju)部高污染(ran)(ran)物(wu)(wu)濃度(du)和(he)高溶(rong)(rong)解(jie)(jie)氧條件下(xia)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)對(dui)(dui)小(xiao)分子有(you)機物(wu)(wu)的分解(jie)(jie)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)以及PAC的生(sheng)物(wu)(wu)再生(sheng)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)。PAC、微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)、溶(rong)(rong)解(jie)(jie)氧、污染(ran)(ran)物(wu)(wu)等(deng)要(yao)素在(zai)(zai)高強(qiang)度(du)流化、混合、傳質、剪切作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)下(xia)，實現對(dui)(dui)微(wei)(wei)污染(ran)(ran)小(xiao)分子有(you)機物(wu)(wu)的高效(xiao)分解(jie)(jie)。
1）PAC對(dui)小(xiao)分子有(you)機(ji)物的吸(xi)附和富集作(zuo)用PAC能富集污染物形成局部高(gao)濃度區(qu)，有(you)利于微生(sheng)物生(sheng)長(chang)和對(dui)微污染小(xiao)分子有(you)機(ji)物的分解作(zuo)用；
2）PAC對微生(sheng)物的吸附和保護作(zuo)用；
3）PAC對溶(rong)(rong)解(jie)氧吸附作用，隨著(zhu)活性(xing)炭顆(ke)粒直(zhi)徑變小，比表面(mian)積增加，PAC對溶(rong)(rong)解(jie)氧的吸附作用越(yue)來(lai)越(yue)強；
4）微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)對(dui)小分(fen)(fen)子(zi)有機物(wu)(wu)的(de)(de)分(fen)(fen)解(jie)作用，MBFB工藝通(tong)過PAC對(dui)微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)、污染物(wu)(wu)和溶解(jie)氧的(de)(de)吸附和富集作用；通(tong)過PAC對(dui)微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)保護作用，使微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)能(neng)有效利用微(wei)量的(de)(de)有機污染物(wu)(wu)為底物(wu)(wu)，以溶解(jie)氧為電子(zi)受體，分(fen)(fen)解(jie)微(wei)污染水體中有機物(wu)(wu)，實現水質深度凈(jing)化；
5）PAC的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)再(zai)生(sheng)(sheng)作用，活性炭(tan)(tan)表面(mian)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜對吸附的(de)(de)(de)有機物(wu)(wu)具(ju)有氧化分解作用，可(ke)通(tong)過生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降解恢復(fu)活性炭(tan)(tan)吸附能力(li)，實現PAC的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)再(zai)生(sheng)(sheng)，在MBFB系統中，高(gao)強度的(de)(de)(de)三相傳(chuan)質、混合、紊流、剪切和(he)活性炭(tan)(tan)顆粒(li)之間的(de)(de)(de)摩擦(ca)作用，使活性炭(tan)(tan)表面(mian)老化生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜不斷脫落，使MBFB保持高(gao)效(xiao)的(de)(de)(de)吸附和(he)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降解功能。
3、MBFB核心設備—超通量無機陶瓷膜
美(mei)國西雅圖環境科技(ji)公司(si)研發的(de)無(wu)機(ji)陶瓷膜(mo)(mo)系統(tong)，是在普通(tong)(tong)陶瓷膜(mo)(mo)研究的(de)基礎上，通(tong)(tong)過高(gao)科技(ji)改(gai)造(zao)，減少膜(mo)(mo)污染(ran)，大(da)大(da)提高(gao)膜(mo)(mo)通(tong)(tong)量，有效(xiao)克服了無(wu)機(ji)陶瓷膜(mo)(mo)在水處理中應(ying)用的(de)兩個最大(da)障礙（價格昂(ang)貴(gui)、膜(mo)(mo)通(tong)(tong)量小），有效(xiao)地對粉末活性碳進行(xing)分離(li)，工藝簡單，使無(wu)機(ji)陶瓷膜(mo)(mo)應(ying)用于水處理成為可(ke)能。
4、無機陶瓷膜主要技術參數：
膜層(ceng)厚度：50—60μm，膜孔徑(jing)0.01-0.5μm；
氣孔率：44—46%；
過濾壓力：0.15 Mpa，反(fan)沖壓力：0.7Mpa以下(xia)；
膜材質： 雙層膜，外膜TiO2；內(nei)膜Al2O3—ZrO2復合(he)膜。
【任生-13710293610】
