收集÷技术指标及活性炭的选择

活性炭是一种常用的吸附剂、催化剂或催化剂载体。是一种经特殊处理的炭,将有机原料(果壳、煤、木材等)在隔绝空气的条件下加热,以减少非碳成分(此过程称为炭化),然后与气体反应,表面被侵蚀,产生微孔发达的结构 (此过程称为活化)。由于活化的过程是一个微观过程,即大量的分子碳化物表面侵蚀是点状侵蚀 ,所以造成了活性炭表面具有无数细小孔隙。

活性炭表面的微孔直径大多在2~50nm之间,即使是少量的活性炭,也有巨大的表面积,每克活性炭的表面积为500~1500m2,活性炭的一切应用,几乎都基于活性炭的这一特点。

那么,在水处理过程当中有着广泛应用的活性炭,该如何选择呢?

活性炭的原理

活性炭是一种含碳材料制成的外观呈黑色,内部孔隙结构发达,比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料,是一种常用的吸附剂、催化剂或催化剂载体。

活性炭按原料来源可分为:木质活性炭、果壳活性炭、兽骨/血活性炭、矿物原料活性炭、合成树脂活性炭、橡胶/塑料活性炭、再生活性炭等;

活性炭按外观形态可分为:粉状、颗粒状、不规则颗粒状、圆柱形、球形和纤维状等。

活性炭的应用极其广泛,其用途几乎涉及所有的国民经济部门和人们日常生活,如水质净化、黄金提取、糖液脱色、药品针剂提炼、血液净化、空气净化、人体安全防护等。

如何判断活性碳的好坏?

最简单的方法是:拿一个装水的透明杯,放颗活性碳下去,由于水的渗透作用,水会逐渐浸入活性炭的孔隙结构中,迫使孔隙中的空气排出,从而产生一连串极为细小的气泡,在水中拉出一条细小的气泡线,同时会发出丝丝的气泡声

这种现象发生得越剧烈,持续时间越长,活性炭的吸附性就越好

另一种方法是取两只透明杯子,在一只杯子里放入纯净水,然后滴入一滴红墨水,搅拌均匀后均匀地分成两杯。将活性炭放入其中一杯有颜色的水中,数量应达到水的一半或更多,这样效果会比较明显。静置10―20分钟后与对比水样,同等条件下脱色效果越强,说明活性炭吸附性越好。

还可用滤色法来判断活性碳是否失效将一张黄色纸片放入水下30cm处,如果难以看清纸片上的黄颜色,即表明活性碳已失效,必须取出予以更换。

对活性炭的使用要采取灵活的方法,在使用新池或新缸后不久、用药后短期使用,会起到意想不到的效果。另外,在水质变差的情况下,活性炭可以短暂急救。

活性炭的技术指标

注:选用优质木炭和木屑为原料,采用物理法和化学法精制而成。产品为黑色粉末状,无毒无味,孔隙发达,不含对水质有不良影响的水中溶解物。具有吸附能力强、脱色效果佳、过滤速度快等优点。能有效吸附液相中大小分子结构不良物质,广泛应用于生活污水、化工污水、医用污水及城市污水等各种类型的污水,特别是对污水的脱色、除味,降COD等有绝佳的效果。

活性炭的选型

好的活性炭必须具有吸附容量大、使用寿命长、机械强度高、灰份低、易冲洗、出水水质好等特点,它不但能除去异臭、异味、提高色度,而且对水中的各种有毒有害物质如:氯、酚、汞、铅、砷、氯化物、洗涤剂、农药、化肥等污染物具有很高的去除率。

具体主要技术指标如下:

1、粒度(10—24目2.0—0.8mm ):≥95%

说明:通常来说,颗粒越小的活性炭,比表面积越大,也就是吸附效果越好,但是颗粒越小,损耗也会越大,粉尘也会越多。

2、碘吸附值:≥1000mg/g

说明:一般来说碘吸附值越高,活性炭的吸附能力越强。

3、比表面积:1000—1200m2/g

说明:若取1克活性炭,将里面所有的孔壁都展开成一个平面,这个面积将达到1000平方米(既比表面积为1000g/m2)!影响活性炭吸附性的主要因素就取决于内部孔隙结构的发达程度。(既比表面积越大,活性炭的吸附效果越好)。

4、亚甲兰脱色力:≥10mL/g

说明:除色能力。

5、耐磨强度:≥95%

说明:即耐磨损或抗磨擦的性能;强度越高,活性炭性能越好。

6、干燥减量:≤10%

说明:干燥减量及指水分,此值越低,活性炭质量越好。

7、灼烧残渣:≤3%

说明:灼烧残渣及指灰分,此值越低,活性炭质量越好。

8、充填比重:0.48—0.55g/mL

说明:充填比重及指密度,一般密度越小,活性炭的吸附力越好。

9、PH值:6—8

活性炭的使用注意事项

  1、运输和搬运:运输过程中,活性炭不得用钩子牵引。应防止与硬物质混合。不应强烈振动、磨擦、践踏或砸碎。严禁抛掷。应轻载轻卸,以减少碳粒破碎,对后期使用造成影响。

  2、贮存:应存放于阴凉干燥处,以防止内外包装破损,防止空气中其他物质的水分和吸附,对使用效果也有影响。严禁与有害气体、有毒、易挥发物质混合储存,远离污染源。

  3、水浸是严格禁止的:活性炭是一种多孔吸附物质,因此在运输、储存和使用过程中必须绝对防止浸水,因为水浸出后,水充满了活性孔隙,减少了活性炭与气体的比表面积之间的直接接触,使用效果也会受到影响。

  4、防止焦油状物质:在使用过程中,应禁止焦油状粘性物质进入活性炭床,以免堵塞活性炭的孔隙或覆盖活性炭表面,使气体不能接触活性炭的表面,并且失去应用效果,例如在气体中。在气体进入活性炭床(最好使用除焦设备)之前,应除去含有此类物质,使用效果也有影响。

  5、防火:储存或运输活性炭时,应防止直接接触火源,防止火灾。当活性炭再生时,它可以避免氧气并彻底再生。再生后,必须用蒸汽冷却将其冷却至800℃以下。不然温度太高活性炭是会自燃。

  6、使用方法:装载时,应首先对运输过程中产生的颗粒和灰尘进行筛分。然后各层均匀铺开,不应直接从进料孔注入,避免大小颗粒填充不均匀,造成气体偏置,影响使用效果。装车结束时,启动前应将粉尘吹掉,并将活性炭表面的粉尘吹掉,以免将粉尘带入后段,对正常生产都会有影响。

  7、安全需要知道:湿活性炭需要从空气中除去氧气,在安全封闭的容器中消耗氧气会造成有毒环境,如果工人进入容器内含活性炭适当取样或进行低氧空间作业,应遵守相关的国家标准和业务规范。

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