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活性炭吸附法的基本概念和原理
活性炭吸附法的基本概念和原理
發(fā)布時(shí)間： 19-01-09 瀏覽 次
  活性炭吸附法的基本概念和原理
    固體表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩余的表面能，當(dāng)某些物質(zhì)碰撞固體表面時(shí)，受到這些不平衡力的吸引而停留在固體表面上，這就是吸附。吸附法利用多孔性的固體物質(zhì)使污水中的一種或多種物質(zhì)被吸附在固體表面而去除。這種有吸附能力的多孔性物質(zhì)稱為吸附劑，被固體吸附的物質(zhì)稱吸附質(zhì)。能作為吸附劑的固體物質(zhì)必須具有較大的吸附量和一定的機(jī)械強(qiáng)度及較好的化學(xué)穩(wěn)定性，在水中不致溶解于水，不能含有毒物質(zhì)。


    溶質(zhì)在固體表面上的吸附分為：物理吸附和化學(xué)吸附兩類。吸附劑和吸附質(zhì)之間通過分間力所產(chǎn)生的吸附稱為物理吸附，物理吸附可以形成單分子吸附層和多分子吸附層，由于分間力是普遍存在的，所以一種吸附劑可以吸附多種吸附質(zhì)。但是物理吸附的吸附劑和吸附間吸附力較弱，容易解吸。當(dāng)吸附劑和吸附質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)作用，由于化學(xué)鍵作用而產(chǎn)生附稱為化學(xué)吸附�；瘜W(xué)吸附是一個(gè)吸熱過程，溫度提高將促進(jìn)化學(xué)吸附，化學(xué)吸附對(duì)吸附選擇性，只能形成單分子吸附層，吸附劑和吸附質(zhì)之間的吸附作用較強(qiáng)，解吸較困難。

      吸附過程中，固液兩相經(jīng)過充分的接觸后，終將達(dá)到吸附與脫附的動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，單位吸附劑所吸附的物質(zhì)的數(shù)量稱為平衡吸附量，常用q（mg／g）表示。為吸附劑對(duì)某種物質(zhì)的吸附能力，需進(jìn)行吸附試驗(yàn)：將一組不同數(shù)量的吸附劑與知溶質(zhì)初始濃度的溶液相混合，在選定溫度下使之達(dá)到平衡。分離吸附劑后，測立液相的溶質(zhì)濃度。根據(jù)其濃度變化，分別按下式算出平衡吸附量：
 

q=V(Co-c0)

W

式中V一一溶液體積，L

0c,C一一溶質(zhì)的初始和平衡濃度，mg/L
W一吸附劑量，g。
   顯然，平衡吸附量越大，單位吸附劑處理的水量越大。將平衡吸附量q與相應(yīng)的平衡濃度Ce作圖，得吸附等溫線。
1．朗格謬爾等溫式
          abc

 1+ac    
式中a一大吸附量有關(guān)的常數(shù)
     b—與吸附能有關(guān)的常數(shù)
2．費(fèi)蘭德利希經(jīng)驗(yàn)公式
           KC1/m

q=

式中K、n一常數(shù)。
    通過實(shí)驗(yàn)可以得到上面兩式中a、b及K、n兩個(gè)參數(shù)，結(jié)合平衡吸附量q可以得到實(shí)際處理中吸附劑的投加量。

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