利用活性炭的吸附性處理混凝沉淀
1.凝劑效果比較試驗:分別采用聚合硫酸鐵(PFS)、混合氯化鋁(PAC)、明礬作混凝沉淀劑,結(jié)果表明,采用明礬作為混凝劑較為經(jīng)濟合理,其用量一般可控制在30mg/L左右。
2.沉降時間對廢水的影響:確立混凝后的靜置時間為30min。
3.吸附試驗:粉末活性炭的用量比顆?;钚蕴康挠昧可伲驹谄湟话氲那闆r下,即可達到相同的效果。同時,由于粉末活性炭易進入精礦,不會在水循環(huán)中積累,故選用其做為吸附劑。其用量一般為50~100mg/L。
4.聚丙烯酰胺PAM對混凝效果的影響:PAM的加入,進一步提高了廢水的混凝處理效果,但由于其是有機高分子,導(dǎo)致水中COD值上升.在實踐中,將混凝處理效果的變化和COD值的增加結(jié)合考慮,一般采用PAM的投入量0.2mg/L即可。
5.浮選試驗:廢水經(jīng)混凝沉淀、活性炭吸附后,可全部回用,且對選礦指標無任何影響。經(jīng)過明礬(30mg/L)、PAM(0.2mg/L)}昆凝沉淀,然后用粉末活性炭(50~100rag/L)工藝凈化后,出水水質(zhì)不但達到國家礦山廢水排放標準,而且回用結(jié)果表明,經(jīng)該工藝處理后的廢水,不僅可以全部回用,不影響選礦指標,在選礦過程中還減少了浮選藥劑用量,給企業(yè)帶來了相當?shù)慕?jīng)濟效益。同時,由于廢水的回用,使每天的新鮮水用量減少,這對于水資源短缺的我國來說,更具有減少污染、凈化環(huán)境的社會意義。該法流程簡單,效果好,具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用前景。
果殼活性炭主要以果殼和木屑為原料,經(jīng)炭化、活化、精制加工而成。具有比表面積大、強度高、粒度均勻、孔隙節(jié)構(gòu)發(fā)達、吸附性能強等特點。并能有效吸附水中的游離氯、酚、硫、油、膠質(zhì)、農(nóng)藥殘留物和其他有機污染以及的回收等。適用于制藥、石油化工、制糖、飲料、酒類凈化行業(yè),對有機物溶劑的脫色、精制、提純和污水處理等方面。
果殼活性炭被廣泛應(yīng)用于飲用水、工業(yè)用水和廢水的深度凈化生活、工業(yè)水質(zhì)凈化及氣相吸附,如電廠、石化、煉油廠、食品飲料、制糖制酒、醫(yī)藥、電子、養(yǎng)魚、海運等行業(yè)水質(zhì)凈化處理,能有效吸附水中的游離氯、酚、硫和其它有機污染物,特別是致突變物(THM)的前驅(qū)物質(zhì),達到凈化除雜去異味。還可用于工業(yè)尾氣凈化、氣體脫硫、石油催化重整,氣體分離、變壓吸附、空氣干燥、食品保鮮、、解媒載體,工業(yè)溶劑過濾、脫色、提純等。各種氣體的分離、提純、凈化;回收;制糖、味精、醫(yī)藥、酒類、飲料的脫色、除臭、精制;貴重金屬提煉;化學(xué)工業(yè)中的催化劑及催化劑載體。產(chǎn)品更具脫色、提純、除雜、除臭、去異味、載體、凈化、回收等功能。
「活性炭吸附原理有哪些】
活性炭是黑色粉末狀或顆粒狀的無定型碳?;钚蕴恐鞒煞质翘?、氧、氫等元素?;钚蕴吭诮Y(jié)構(gòu)上呈不規(guī)則排列,在交叉連接之間有細孔,在活化時會產(chǎn)生碳組織缺陷,因此它是一種多孔碳,堆積密度低,比表面積大,吸附性較好。
活性炭是一種非常優(yōu)良的吸附劑,它是利用木炭、竹炭、各種果殼和煤等作為原料,通過物理和化學(xué)方法對原料進行破碎、過篩、催化劑活化、漂洗烘
干和篩選等一系列工序加工制造而成。它具有物理吸附和化學(xué)吸附的雙重特性,可以有選擇的吸附氣相、液相中的各種物質(zhì),以達到脫色精制、消毒除臭和去污提純等目的,它的主要性質(zhì)就是它的強吸附性。
活性炭的吸附原理: 由于活性炭采用木質(zhì)或椰殼為原料,深度活化比表面積較大,因此活性炭內(nèi)部孔豐富,密度輕,就像海綿內(nèi)部有很多孔有良好的吸附性;活性炭的炭粒表面積很大,所以能與氣體(雜質(zhì))充分接觸。當這些氣體(雜質(zhì))被微孔吸附,起凈化作用
果殼活性炭以核桃殼、杏殼、桃殼為原料,經(jīng)系列生產(chǎn)工藝精制而成,外觀呈黑色顆粒狀。優(yōu)點是孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達,比表面積大,吸附性能強,庫層陰力小,化學(xué)性能穩(wěn)定,易再生。適用于高純度的生活飲用水、工業(yè)用水和廢水處理的深度凈化脫氯、脫色、除臭和黃金提煉等方面。
常用規(guī)格:1-2mm、2-4mm、4-8mm、8-16、16-32、20-40、40-80等,其它規(guī)格可以根據(jù)客戶需求進行加工生產(chǎn)。 技術(shù)參數(shù)
項目 測試數(shù)據(jù) 項目 測試數(shù)據(jù)
粒徑 0.4 3mm 真比重 2 2.2g/cm3
苯粉吸附率 ≥450mg/g 堆比重 0.45 0.55g/cm3
強度 ≥80 95% 總孔容積 0.7 1cm3/g
碘值 900 1100mg/g 比表面積 900 1100m2/g
亞甲蘭值 100 150mg/g PH值 8 10
半脫氯值 ≤5cm 灰份 ≤8 12%
水份 ≤3% 比熱 1.00J/g.℃
具體用途:
主要用于食品、飲料、純凈水過濾、電廠鍋爐廢水處理、生活用水和工業(yè)用水的除氯、除異味及液體過濾、環(huán)保活性炭,能有效水中酚、汞、鉛、、重金屬等有害物質(zhì)。
注意事項:
1、果殼活性炭在運輸過程中,防止與堅硬物質(zhì)混狀,不可踩、踏,以防炭粒破碎,影響質(zhì)量。
2、果殼活性炭屬于多孔型吸附劑,所以在運輸儲存和使用過程中,都要防止水浸,因水浸后,大量水充滿活性空隙,使其失去作用。
3、防止焦油類物質(zhì)在使用過程中,應(yīng)禁止焦油類物質(zhì)帶入活性炭床,以免堵塞活性炭空隙,使其失去吸附作用。
4、防火活性炭在儲存或運輸時,防止與火源直接接觸,以防著火、活性炭再生時避免進氧并再生,再生后用蒸汽冷卻降至80℃以下,否則溫度高(活性炭燃點500℃),遇氧,活性炭自燃。 包裝與儲存:
25kg/袋(編織袋包裝,內(nèi)襯聚乙烯塑料薄膜)。
儲存過程中注意,防潮、防曬、防水,盡量避免包裝破損,以免影響吸附效果。
活性炭可做劑使用
對于不小心或故意口服藥物、毒物或化學(xué)品的緊急處理,曾用嘔吐或洗胃辦法,但是有人認為用吐根、硫酸銅或酒后酸銻鉀作嘔吐劑;認為不安全,如果洗胃的話,也認為不是太有效的辦法。近年普遍認為活性炭是便宜、便利、、有效的口服劑,尤其當不知何種毒物中毒時,應(yīng)用活性炭作劑是任何藥品不能替代的。
活性炭在元素組成方面,80%-90%以上由碳組成,這也是活性炭為疏水性吸附劑的原因?;钚蕴恐谐齀碳元素外,還包含布兩類摻和物:一類是化學(xué)結(jié)合的元素,主要是氧和氫,這些元素是由于未完全炭化而殘留在炭中,或者在活化過程中,外來的非碳元素與活性炭表面化學(xué)結(jié)合,如用水蒸氣活化時,
活性炭表面被氧化或水蒸氣氧化;另一類摻和物是灰分,它是活性炭的無機部分,幾種活性炭的元素組成 。活性炭行家可以看出,活性炭 還含有少量的氫和氧,氯化鋅法活性炭中含有少量的CI。下面我們來了解下為什么說活性炭可以做劑使用:活性炭能吸附道里的許多植物性毒物、無機毒物和藥物,例如水楊酸鹽、和三環(huán)抗抑郁藥等。
但是需要注意的是:活性炭對于處理強酸、強堿或-些腐蝕性物引起的中毒是無效的。活性炭對于鐵鹽、、鋰鹽、、和一些甲醇、等的吸附率也很低。
活性炭的機械性:
(1)粒度:采用一套標準篩篩分法,求出留在和通過每只篩子的活性炭重量,表示粒度分布。
(2)靜觀密度或堆密度:飲食孔隙容積和顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。
(3)體積密度和顆粒密度:飲食孔隙容積而不飲食顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。
(4)強度:即活性炭的耐破碎性。
(5)耐磨性:即耐磨損或抗磨擦的性能。 這些機械性質(zhì)直接影響活性炭應(yīng)用,例如:密度影響容器大小;粉炭粗細影響過濾;粒炭粒度分布影響流體阻力和壓降;破碎性影響活性炭使用壽命和廢炭再生。
影響活性炭吸附的主要因素:
①活性炭吸附劑的性質(zhì)
其表面積越大,吸附能力就越強; 活性炭是非極性分子,易于吸附非極性或極性很低的吸附質(zhì);活性炭吸附劑顆粒的大小,細孔的構(gòu)造和分布情況以及表面化學(xué)性質(zhì)等對吸附也有很大的影響。
②吸附質(zhì)的性質(zhì)
取決于其溶解度、表面自由能、極性、吸附質(zhì)分子的大小和不飽和度、附質(zhì)的濃度等
③廢水PH值
活性炭一般在酸性溶液中比在堿性溶液中有較高的吸附率。 PH值會對吸附質(zhì)在水中存在的狀態(tài)及溶解度等產(chǎn)生影響,從而影響吸附效果。
④共存物質(zhì)
共存多種吸附質(zhì)時,活性炭對某種吸附質(zhì)的吸附能力比只含該種吸附質(zhì)時的吸附能力差
⑤溫度
溫度對活性炭的吸附影響較小
⑥接觸時間
應(yīng)活性炭與吸附質(zhì)有一定的接觸時間,使吸附接衡,充分利用吸附能力。 活性炭化學(xué)性 活性炭的吸附除了物理吸附,還有化學(xué)吸附?;钚蕴康奈叫约热Q于孔隙結(jié)構(gòu),又取決于化學(xué)組成。 活性炭不僅含碳,而且含少量的化學(xué)結(jié)合、功能團開工的氧和氫,例如羰基、羧基、酚類、內(nèi)酯類、醌類、醚類。這些表面上含有的氧化物和絡(luò)合物,有些來自原料的物,有些是在活化時、活化后由空氣或水蒸氣的作用而生成。有
時還會生成表面硫化物和氯化物。在活化中原料所含礦物質(zhì)集中到活性炭里成為灰分,灰分的主要成分是堿金屬和堿土金屬的鹽類,如碳酸鹽和磷酸鹽等。 這些灰分含量可經(jīng)水洗或酸洗的處理而降低。
溶劑回收活性炭是一種用于回收有機溶劑的活性炭產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于化工、制藥、噴漆、印刷、電子等行業(yè)中揮發(fā)性有機溶劑(VOCs)的回收處理。它通過物理吸附的方式將廢氣中的有機溶劑吸附下來,經(jīng)過脫附再生后實現(xiàn)溶劑的循環(huán)利用,從而達到環(huán)保和節(jié)約成本的雙重目的。
溶劑回收活性炭的主要特點:
高比表面積:通常具有800~1200 m2/g的比表面積,提供更多的吸附位點,增強吸附能力。
高機械強度:在氣體流動過程中不易破碎,適合長期使用和循環(huán)再生。
良好的選擇性吸附性能:對不同有機溶劑(如苯類、酮類、酯類、醇類、烴類等)有良好的選擇性吸附能力。
熱穩(wěn)定性好:可承受較高的脫附溫度(一般在100~200℃之間),便于熱再生處理。
疏水性或親水性可選:根據(jù)應(yīng)用需求可選擇不同表面性質(zhì)的活性炭,以適應(yīng)水汽和溶劑共存的環(huán)境。
應(yīng)用領(lǐng)域:
噴漆行業(yè):回收噴漆過程中產(chǎn)生的甲苯、二甲苯等溶劑。
印刷行業(yè):回收油墨中使用的乙醇、異丙醇、乙酸乙酯等。
化工行業(yè):用于各種有機溶劑的回收與提純。
制藥行業(yè):回收生產(chǎn)過程中使用的有機溶劑。
電子行業(yè):用于潔凈室中VOCs的控制與回收。
常見種類:
煤質(zhì)溶劑回收活性炭:以無煙煤為原料,機械強度高,適合高溫脫附。
木質(zhì)溶劑回收活性炭:以果殼或木材為原料,孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達,適合低濃度溶劑回收。
椰殼溶劑回收活性炭:具有高比表面積和良好的吸附性能,但機械強度略低,多用于要求高的吸附場合。
使用方式:
溶劑回收活性炭通常裝填在固定床吸附塔中,廢氣通過活性炭層時,有機溶劑被吸附;當活性炭吸附飽和后,通過加熱(如熱氮氣、蒸汽等)進行脫附,使活性炭再生,溶劑得以回收。
如果你有具體的應(yīng)用場景或想了解某種特定類型的溶劑回收活性炭,我可以提供更詳細的信息。
脫色和提純精制活性炭是一個涉及物理、化學(xué)處理的過程,目的是去除活性炭中的雜質(zhì)、提高其吸附性能和純度,以滿足特定工業(yè)或應(yīng)用需求(如食品、醫(yī)藥、水處理等)。以下是該過程的主要步驟和技術(shù)要點:
一、原料預(yù)處理
篩選與粉碎
將原始活性炭(如煤質(zhì)炭、木質(zhì)炭、果殼炭)按粒度分級,粉碎至所需粒徑(通常為100~325目),以增加比表面積和反應(yīng)活性。
清洗去灰分
用酸(如鹽酸、硝酸)或堿(如氫氧化鈉)溶液浸泡,去除金屬氧化物、礦物質(zhì)等無機雜質(zhì)(灰分)。
酸洗后需充分水洗至中性,避免殘留酸液影響后續(xù)使用。
二、脫色處理
脫色主要針對有機色素或雜質(zhì),常用于食品、藥品、油脂等行業(yè):
化學(xué)脫色
氧化法:用過氧化氫(H?O?)、臭氧(O?)或次氯酸鈉(NaClO)氧化吸附在活性炭表面的有色物質(zhì)。
還原法:對某些發(fā)色基團(如醌類),可用還原劑(如亞硫酸氫鈉)處理。
絡(luò)合法:加入螯合劑(如EDTA)與金屬離子結(jié)合,減少催化變色。
物理吸附脫色
活性炭本身通過多孔結(jié)構(gòu)物理吸附色素分子,高溫活化可增強此能力。
三、提純精制
高溫活化(再活化)
在惰性氣體(如氮氣)保護下,于8001000℃高溫處理,燒除殘留有機物,擴大孔隙結(jié)構(gòu),提高比表面積(可達10002000 m2/g)。
可結(jié)合水蒸氣、二氧化碳或空氣進行化學(xué)活化。
酸/堿深度純化
多次酸洗(如鹽酸、硫酸)去除金屬雜質(zhì),尤其適用于醫(yī)藥級活性炭。
堿洗可去除硅酸鹽等殘留物,需嚴格控制pH值。
洗滌與干燥
用去離子水反復(fù)沖洗至中性,避免離子殘留。
干燥至水分含量<5%(常壓或真空干燥)。
粉碎與分級
根據(jù)用途調(diào)整粒度(如粉末炭、顆粒炭),并通過篩分或氣流分級確保均勻性。
四、質(zhì)量控制
純度檢測
灰分含量(通常要求<5%,高純炭<1%)。
重金屬含量(如鉛、砷等需符合食品/醫(yī)藥標準)。
比表面積和孔徑分布(BET測試)。
吸附性能測試
碘值(衡量微孔含量)、亞甲基藍吸附值(中孔指標)、四氯化碳吸附率(有機蒸氣吸附能力)。
五、應(yīng)用場景
食品級:脫色糖漿、油脂、酒類(需符合FDA或GB標準)。
醫(yī)藥級:注射液脫色、劑(需嚴格無菌和無重金屬)。
工業(yè)級:水處理、溶劑回收(側(cè)重吸附容量而非純度)。
六、注意事項
環(huán)保處理:酸洗廢液需中和沉淀后排放,避免污染。
安全操作:高溫活化及強酸強堿處理需防護設(shè)備。
定制化工藝:根據(jù)原料和應(yīng)用調(diào)整參數(shù)(如活化溫度、酸濃度)。
如需具體工藝參數(shù)或針對某類活性炭的優(yōu)化方案,可提供更多細節(jié)進一步分析。
飲料和純凈水生產(chǎn)中使用的活性炭,主要用于凈化水質(zhì)、去除異味和色素等。以下是關(guān)于其類型、作用及使用注意事項的詳細說明:
1. 活性炭的類型
顆?;钚蕴浚℅AC)
特點:多孔結(jié)構(gòu),比表面積大(通常500-1500 m2/g),吸附能力強。
用途:常用于飲用水深度處理、飲料生產(chǎn)中的異味去除(如氯味、有機物異味)。
優(yōu)勢:可再生使用,適合連續(xù)流動系統(tǒng)(如水處理設(shè)備)。
粉末活性炭(PAC)
特點:細小顆粒(粒徑<0.1 mm),吸附速度快但機械強度低。
用途:常用于突發(fā)性水質(zhì)污染應(yīng)急處理(如藻類爆發(fā)、工業(yè)污染物泄漏),或飲料生產(chǎn)中快速去除異味/色素。
缺點:需過濾分離,不適合長期循環(huán)使用。
活性炭纖維(ACF)
特點:超細纖維結(jié)構(gòu),吸附速率極快,但成本較高。
用途:純凈水或特殊飲料(如果汁、酒類)的快速凈化。
2. 在飲料和純凈水中的作用
去除異味和色素
吸附水中有機物(如腐殖酸、酚類)、氯消毒副產(chǎn)物(三鹵甲烷)、農(nóng)藥殘留等,改善口感和外觀。
去除微生物代謝產(chǎn)物
降低水中細菌、藻類產(chǎn)生的異味物質(zhì)。
純水制備
在反滲透(RO)或蒸餾前預(yù)處理,減少有機物污染膜組件。
3. 使用注意事項
投加量與接觸時間
需根據(jù)水質(zhì)檢測結(jié)果調(diào)整用量(通常0.1-5 mg/L),確保充分接觸(接觸時間≥15分鐘)。
再生與更換
GAC可定期熱再生(800-1000℃),但多次再生后吸附能力下降;PAC需定期更換。
食品安全合規(guī)性
符合食品級標準(如GB/T 13803.2-2017中國標準或FDA認證),避免引入有害物質(zhì)。
廢水處理
使用后的活性炭需作為危險廢物處理(若吸附了有毒物質(zhì)),或合規(guī)再生。
4. 行業(yè)應(yīng)用案例
瓶裝水生產(chǎn):GAC過濾系統(tǒng)去除地表水中的有機物和異味。
果汁飲料:PAC快速去除原料中的色素和農(nóng)藥殘留。
釀酒行業(yè):活性炭用于啤酒澄清和去除雜味。
5. 選擇建議
長期穩(wěn)定運行:選GAC(需配套過濾設(shè)備)。
應(yīng)急或高負荷處理:選PAC(需過濾系統(tǒng))。
產(chǎn)品:可考慮ACF或復(fù)合吸附材料。
如需具體品牌或技術(shù)參數(shù)(如碘值、亞甲藍值),可進一步提供水質(zhì)數(shù)據(jù)以便推薦。
黃金提取活性炭是一種用于從含金礦石或含金溶液中吸附黃金的活性炭產(chǎn)品,在黃金提取工藝中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。以下為你詳細介紹:
特性
高比表面積:一般具有較大的比表面積,通常在 900 - 1500 m2/g 甚至更高。這使得活性炭擁有豐富的微孔結(jié)構(gòu),為黃金離子或金顆粒提供了大量的吸附位點,從而能夠地吸附黃金。
高吸附能力:對黃金具有很強的選擇性和吸附能力,即使在復(fù)雜的礦石成分和溶液環(huán)境中,也能吸附黃金,有效分離黃金與其他金屬雜質(zhì)。
良好的化學(xué)穩(wěn)定性:在黃金提取過程中,會接觸到各種化學(xué)試劑和不同的環(huán)境條件,活性炭需要具備良好的化學(xué)穩(wěn)定性,不易與這些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),以其吸附性能和使用壽命。
機械強度高:在黃金提取的生產(chǎn)過程中,活性炭需要經(jīng)過多次的輸送、攪拌、反沖洗等操作,因此要求其具有較高的機械強度,以防止在使用過程中破碎,影響吸附效果和生產(chǎn)流程。
制備方法
原料選擇:常用的原料有木質(zhì)、煤質(zhì)和果殼(如椰殼)等。不同原料制備的活性炭在性能上有所差異,椰殼活性炭因其原料純凈、孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達,常被用于黃金提取領(lǐng)域。
預(yù)處理:將原料進行干燥、粉碎等預(yù)處理,以去除其中的水分和雜質(zhì),提高原料的純度和反應(yīng)活性。
炭化:在隔絕空氣的條件下對預(yù)處理后的原料進行高溫加熱,使其發(fā)生熱解反應(yīng),生成炭化料。炭化過程可以去除原料中的揮發(fā)性物質(zhì),形成初步的孔隙結(jié)構(gòu)。
活化:通過物理或化學(xué)方法對炭化料進行進一步處理,以擴大其孔隙結(jié)構(gòu)和增加比表面積。物理活化通常采用水蒸氣、二氧化碳等氣體作為活化劑,在高溫下與炭化料發(fā)生反應(yīng);化學(xué)活化則使用磷酸、氫氧化鉀等化學(xué)試劑進行處理。
黃金提取中的應(yīng)用
堆浸法:將活性炭放置在金礦堆中,含金的溶液(通常是氰化物溶液)滲透通過礦堆時,金被溶解進入溶液,然后溶液中的金被活性炭吸附。這種方法適用于處理低品位的金礦,具有投資少、操作簡單的優(yōu)點。
炭漿法:將磨細的礦石與氰化物溶液混合制成礦漿,然后向礦漿中加入活性炭,金在礦漿中被氰化物溶解后隨即被活性炭吸附。該方法可以提高金的回收率,適用于處理中等品位的金礦。
樹脂礦漿法:與炭漿法類似,但使用的是吸附樹脂而非活性炭。不過在一些特定情況下,經(jīng)過改性的活性炭也可用于類似工藝,以適應(yīng)不同的礦石性質(zhì)和提取要求。
再生與回收
隨著使用時間的增加,活性炭的吸附能力會逐漸下降,需要進行再生處理以恢復(fù)其吸附性能,實現(xiàn)資源的循環(huán)利用。常見的再生方法有:
加熱再生:將吸附飽和的活性炭在高溫下進行加熱處理,使吸附在活性炭上的金化合物分解,金重新析出,同時去除活性炭表面吸附的其他雜質(zhì),恢復(fù)其孔隙結(jié)構(gòu)和吸附能力。
化學(xué)再生:使用特定的化學(xué)試劑對活性炭進行處理,使吸附的金從活性炭上解吸下來,然后對解吸液進行處理回收金,活性炭經(jīng)過洗滌后可以繼續(xù)使用。