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活性炭的吸附原理是:在其顆粒表面形成一層平衡的表面濃度,再把有機物質(zhì)雜質(zhì)吸附到活性炭顆粒內(nèi),使用初期的吸附效果很高。但時間一長,活性炭的吸附能力會不同程度地減弱,吸附效果也隨之下降。如果水族箱中水質(zhì)混濁,水中有機物含量高,活性炭很快就會喪失過濾功能。所以,活性炭應定期清洗或更換。
活性炭的吸附能力和與水接觸的時間成正比,接觸時間越長,過濾后的水質(zhì)越佳。注意:過濾的水應緩慢地流出過濾層。新的活性炭在*次使用前應洗滌潔凈,否則有墨黑色水流出?;钚蕴吭谘b入過濾器前,應在底部和頂部加鋪2~3厘米厚的海綿,作用是阻止藻類等大顆粒雜質(zhì)滲透進去,活性炭使用2~3個月后,如果過濾效果下降就應調(diào)換新的活性炭,海綿層也要定期更換。
活性炭的吸附能力與水溫的高低、水質(zhì)的好壞等有一定關系。水溫越高,活性炭的吸附能力就越強;若水溫高達30℃以上時,吸附能力達到極限,并有逐漸降低的可能。當水質(zhì)呈酸性時,活性炭對陰離子物質(zhì)的吸附能力便相對減弱;當水質(zhì)呈堿性時,活性炭對陽離子物質(zhì)的吸附能力減弱。所以,水質(zhì)的PH不穩(wěn)定,也會影響到活性炭的吸附能力。
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中國活性炭 在應用歷*簡單分為三個階段:
1、*階段是20世紀40年代以前,中國制藥工業(yè)、化學工業(yè)中使用活性炭量大,都用進口貨,例如用Carboraffin牌的活性炭。
2、第二階段自20世紀50年代初開始,國產(chǎn)活性炭上市。1951年沈陽和撫順的單管爐廠、青島的反射爐悶燒法廠、上海的電熱活化法廠,接 著有氯化鋅活化法廠,1958年福建、杭州、廣州、煙臺、東北等地紛紛建廠,1966年太原開創(chuàng)斯列普活化法廠,隨后中國陸續(xù)開設數(shù)以百計的斯列普爐廠。此外,還有不少的轉(zhuǎn)爐、粑式爐等工廠??偵a(chǎn)能力從1951年的三五十噸猛增到20世紀80年代的近十萬噸。
生產(chǎn)與應用相互促進,活性炭的應用范圍被迅速開拓。從原來單一的通用炭向多種的炭發(fā)展,例如凈水炭、糖炭、味 精炭、油脂炭、黃金炭、載體炭、藥用炭、針劑炭、試劑炭等等,足見活性炭因國內(nèi)經(jīng)濟蒸蒸日上而應用量速增,又因產(chǎn)量擴大、成本降低而使出口量上升。中國活性炭的應用,不僅在國內(nèi)市場發(fā)展,而且進入了市場。
3、第三階段2003-至今;活性炭應用于裝修污染治理,利用*的造孔技術將活性炭,使其具備與室內(nèi)有害氣體分子大小相匹配的孔隙結(jié)構(gòu),于吸附甲醛、苯系物、氨、氡等所有對人體有害的氣體及空氣中的浮游細菌。具有吸味、去毒、除臭、去濕、防霉、殺菌、凈化等綜合功能,有效清除室內(nèi)環(huán)境污染成功應用于裝修污染治理。各大市場和超市的家用活性炭眾多,活性炭已走進千家萬戶,成為健康時尚的環(huán)保產(chǎn)品。
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活性炭吸附法在水處理中的應用
活性炭吸附廣泛應用于在城市污水處理、飲用水及工業(yè)廢水處理。
顆?;钚蕴砍3糜谖椒肿?,顆?;钚蕴课叫詻Q定應用性,而吸附性和各種炭型的孔大小分布相關。以水蒸氣活化的泥煤基、 褐煤基和椰殼基粉狀活性炭為例:泥煤基活性炭具有微孔和中孔,顆?;钚蕴靠晒┒喾N應用;褐煤基炭具中孔較多,顆?;钚蕴慷疫€有較大的中孔,提供優(yōu)良的可入性;椰殼基顆?;钚蕴恐兄饕俏⒖?,僅適用于低分子的去除。
利用化學品活化的顆?;钚蕴渴欠浅6嗫椎模嘣谖⒖缀椭锌追秶?,但是,比較水蒸氣活化的活性炭、化學品活化的活性炭的孔表面是較少疏水性和較多負電荷。以擠壓型和破碎型粒狀活性炭為例:泥煤基擠壓型活性炭能制成各種不同孔大小分布的品種。顆?;钚蕴课⒖诪橹鞯钠贩N主要用于氣相應用的黃金回收。既有微孔又有中孔的品種大都用于液相應用,如水純化中吸附小分子和大分子的雜質(zhì)。
破碎型煤 基顆?;钚蕴考嬗形⒖缀椭锌?,可供多種目的的應用。褐煤基或椰殼基的粒狀活性炭與粉狀炭一樣具有相同的微孔和中孔結(jié)構(gòu)?;钚蕴康募夹g指標非常重要:活性炭產(chǎn)品的性能指標可分為物理性能指標、活性炭化學性能指標、顆?;钚蕴课叫阅苤笜?。三種性能指標對活性炭的選擇和應用都起到非常重要的作用?;钚蕴恐饕锢硇阅苤笜擞校盒螤睢⑼庥^、比表面積、孔容積、比重、目數(shù)、粒度、耐磨強度、漂浮率等。