活性炭是一种经过特殊处理的炭,具有孔隙结构发达,比表面积大,吸附能力强等特点。下面就来了解一下活性炭的孔隙及应用时的细节都有哪些?
一、活性炭的孔隙种类
1.大孔:大孔表面积占总表面积的比例很小,对吸附影响不大,但作为催化剂载体使用时,其作用非常重要。
2.过渡孔体积一般为0.02-0.1mL/g,比表面积不超过总面积的5%。但采用特殊的活化方法,在特殊的活化条件下,可以生产出过渡孔发达的活性炭。其体积可达0.3-0.9ml/g,表面积可达200m2/g以上。
3.微孔在吸附中起着决定性的作用。但直接分布在表面的微孔很少,过渡孔通常从大孔中分离出来,然后从过渡孔中分离出来。因此,吸附质必须通过大孔和过渡孔吸附在微孔中。此外,在液相吸附中,分子直径大的吸附质很难进入微孔,因此有必要吸附在过渡孔中。
二、应用活性炭时要留意的细节
1.活性炭处理是一种深度处理工艺,通常只在废水经过其他常规工艺处理后,出水的个别水质指标仍不能满足排放要求时才考虑。
2.在确定选择活性炭工艺之前,应取前处理工艺的出水或水质相近的水样进行碳柱试验,然后通过试验得出主要的设计参数,如水的过滤速度、出水水质、饱和周期、较短的反冲洗周期等。
3.活性炭工艺进水一般应先过滤处理,以免因悬浮物较多而造成碳层表面堵塞。同时,进水有机物浓度不宜过高,以免活性炭过度饱和,从而保证合理的再生周期和运行成本。当进水浓度超过50-80毫克/升时,一般应考虑生物活性炭工艺。
4.对于中水处理或一些污染物浓度经常变化的处理工艺,活性炭处理单元应设置跨越或旁通管。当前工艺来水在一段时间内不超标时,活性炭单元可以及时停用,可以节省活性炭床的吸附容量,有效延长再生或更换周期。
5.使用固定床时,应根据活性炭的再生或更换周期,考虑设计备用池或炭塔。必要时还应考虑移动床的备用。
6.活性炭与普通钢的接触会产生严重的电化学腐蚀,因此在设计活性炭处理装置时,应首先考虑钢筋混凝土结构或不锈钢、塑料等材料。如果采用普通碳钢,则装置内部必须采用环氧树脂衬里,衬里厚度应大于1.5mm。
7.使用活性炭时,必须考虑防火防爆,配备的伺候电气设备也必须满足防爆要求。
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