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水处理中常用的吸附剂有哪些?影响吸附的因素有哪些?
资讯类型:行业新闻 加入时间:2021年7月16日17:8
目前在废水处理中常用的吸附剂有:活性炭、磺化煤、活性白土、硅藻土、活性氧化铝、活性沸石、焦炭、树脂吸附剂、炉渣、木屑、煤灰、腐殖酸等。那么影响吸附的因素有哪些呢?

(1)吸附剂结构

①比表面积由于吸附现象是发生在吸附剂的表面上,所以吸附剂的比表面积越大、吸附能力越强,吸附容量也越大,因此比表面积是吸附作用的基础,在能够满足吸附质分子扩散的条件下,吸附剂的比表面积越大越好。例如,粉状活性炭比颗粒状活性炭性能好的主要原因就在于其比表面积比粒状活性炭的大。

②孔结构

孔径:吸附剂内孔的大小对吸附性能影响很大。孔径太大,表面积小,吸附能力差;孔径太小,则不利于吸附质的扩散,并对直径较大的分子起屏蔽作用。

孔容:影响吸附量,孔径一定时,比表面积与孔容成正比。孔径分布:影响吸附量,分布越窄,吸附性能越好。

③表面化学性质表面活性中心数与表面化学性质有关。活性中心越多,吸附量越大。表面酸性氧化物基团对碱金属氢氧化物有很好的吸附能力而碱性氧化物可吸附酸性物。有螯合基团时可吸附金属离子。当表面氧化物成为选择性吸附中心时,有助于对极性分子的吸附,此时主要通过氢键或电子转移形成吸附络合物。

(2)吸附质的性质对于一定的吸附剂,由于吸附质的差异,吸附效果不一样。通常有机物在水中的溶解度随着链长的增长而减小,而活性炭的吸附容量却随有机物在水中溶解度的减少而增加,也即吸附量随有机物相对分子质量的增大而增加。如活性炭对有机酸的吸附按甲酸〈乙酸〈丙酸〈丁酸的次序而增加。活性炭对芳香族化合物的吸附效果比脂肪族化合物好,吸附不饱和链有机物比饱和链有机物好。

极性相近愈易吸附原则:极性树脂较易吸附极性物质,非极性树脂较易吸附非极性物质。作为两亲分子,它既可被极性树脂吸附也可被非极性树脂吸附。活性炭总体为非极性的易吸附非极性或极性小的吸附质。

对于静电吸附,吸附质带电荷愈多,吸附量愈大。对分子吸附来说,芳香族比脂肪族易吸附。吸附质相对分子质量大的一般吸附量也大,但相对分子质量过大,吸附量有时反而低。溶解度小的物质比溶解度大的易被吸附;离子化倾向小的电解质比离子化倾向大的易被吸附。

(3)溶液pH值pH值影响溶质的溶存状况(分子、离子、络合物),也影响吸附剂表面电荷特性和化学特性,进而影响吸附效果。一般pH值对电解质的影响比较大,对非电解质影响极小。阳离子吸附在高pH值下有利;而低pH值下吸附阴离子有利。在吸附两性物质时,影响比较复杂。一般吸附法处理的废水应呈酸性,有机物吸附pH值一般在23。

(4)溶液温度.吸附过程通常是放热过程,因此低温有利于吸附;升温有利于脱附。温度影响吸附质在吸附剂孔中扩散速度,从而影响吸附速率,温度过高容易造成吸附质脱附,而温度过低影响吸附质在孔中的扩散速度,影响吸附速率。在通常的水处理条件下温度变化并不明显,因而温度对吸附过程的影响不大。通常是在常温下进行吸附操作,而在活性炭再生的场合,则通过大幅度升温以使吸附质分子解吸。

(5)杂质影响

在物理吸附过程中,吸附剂可对多种吸附质产生吸附作用,因此多种吸附质共存时,吸附剂对其中任一种吸附质的吸附能力,都要低于组分浓度相同但只含该吸附质时的吸附能力,即每种溶质都会以某种方式与其他溶质竞争吸附活性中心点。此外,废水中有油类物质及悬浮物存在时,前者会在吸附剂表面形成油膜,后者会堵塞吸附剂孔隙,分别对膜扩散、孔隙扩散产生干扰、阻碍作用,因而需要釆取预处理措施。废水中大量汞、铁等离子存在时,能在活性炭表面反应,形成沉淀,堵塞小孔,影响吸附进行。

(6) 搅拌或流速釆取机械搅拌或增大流速能提高扩散速度,减小吸附剂表面液膜厚度,有利于吸附过程的进行。

(7) 接触时间吸附剂与吸附质有足够的接触时间时才能达到吸附平衡,吸附剂的吸附能力才能得到充分利用。达到吸附平衡所需的时间长短取决于吸附速度,吸附速度越快,达到平衡所需要的接触时间就越短。
文章来自:中国水处理化学品网
文章作者:网络管理员
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