問答：果殼活性炭過濾處理的原理及過濾方法
活性炭過濾處理的原理是什么?
活性炭對水中雜質(zhì)物的去除作用，是基于活性炭的活性表面所具有的不飽和化學(xué)鍵。由于活性炭的表面積很大(500～1500m2／g)，加之表面又布滿了平均直徑為20～30的微孔，這樣，由于處于活性炭表面的碳原子在能量上是不等值的，這些原子含有不飽和鍵(有些文獻上稱為“剩余價鍵”)，因此具有與外來分子或基團發(fā)生化學(xué)作用的趨勢，對某些有機物有較強的吸附力。
研究表明，活性炭對氯的吸附，不完全是其表面對氯的物理吸附作用，而是由于活性炭表面起了催化作用，促使游離氯的水解，和產(chǎn)生新生態(tài)氧的過程加速。
活性炭吸附法在水處理中的應(yīng)用
活性炭吸附廣泛應(yīng)用于在城市污水處理、飲用水及工業(yè)廢水處理。
⑴城市污水處理
廢水中的一些有機物是難于為微生物或一般氧化法所氧化分解的，如酚、苯、石油及其產(chǎn)品、殺蟲劑、洗滌劑、合成染料、胺類化合物以及許多人工合成有機物，經(jīng)生化處理后很難達到對排放要求較高的水體中排放的標(biāo)準(zhǔn)，也嚴重影響廢水的回用，因此需要深度處理。
由于活性炭對有機物的吸附能力大，在廢水深度處理中得到廣泛的應(yīng)用，具有以下優(yōu)點：
①處理程度高，城市污水用活性炭進行深度處理后，BOD可降低99%，TOC可降到1～3mg/L。
②應(yīng)用范圍廣，對廢水中絕大多數(shù)有機物都有效，包括微生物難于降解的有機物。
③適應(yīng)性強，對水量及有機物負荷的變動有較強的適應(yīng)性能，可得到穩(wěn)定的處理效果。
④粒狀炭可進行再生重復(fù)使用，被吸附的有機物在再生過程中被燒掉，不產(chǎn)生污泥。
⑤可回收有用物質(zhì)，例如用活性炭處理含酚廢水，用堿再生吸附飽和的活性炭，可以回收酚鈉鹽。
⑥設(shè)備緊湊、管理方便。
⑵飲用水深度處理中的應(yīng)用
活性炭吸附是建立在常規(guī)給水處理基礎(chǔ)上，一般設(shè)置在砂過濾之后，也可與砂濾料組成雙層濾料過濾或以活性炭過濾代替砂過濾。
在利用活性炭吸附進行飲用水深度處理的過程中，發(fā)現(xiàn)在活性炭濾料上生長有大量的微生物，使出水水質(zhì)提高且再生延長，于是發(fā)展了一種經(jīng)濟有效的去除水中的微污染物質(zhì)的生物活性炭工藝，流程為原水—（加入混凝劑）—澄清—過濾（加入臭氧）再利用活性炭吸附，最后是出水。
⑶工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用
很多工業(yè)廢水很難或不能采用生化處理，采用其他方法時，有的不能達到排放標(biāo)準(zhǔn)，或運行費用較高，或操作較麻煩等，例如有毒的有機化合物和某些金屬及其化合物等。工程實踐表明，活性炭對這些物質(zhì)有很強的吸附能力。
影響活性炭過濾器運行的因素有哪些?
影響活性炭過濾器運行的因素有：
(1)人床水濁度人床水濁度高，會給活性炭濾層帶來過多的雜質(zhì)。這些雜質(zhì)被截留在濾層中，并堵塞濾料間隔和活性炭表面，阻礙其吸附效果。長期運行下去，截留在活性炭層間的污物，會形成沖不掉的泥膜，造成活性炭老化、失效。
為了保證活性炭過濾器的正常運行，就要做好人床水的混凝澄清和初濾工作。最好把人床水濁度控制在5mg／L以下，以提高活性炭的吸附效果。
(2)反洗周期反洗周期的長短是關(guān)系到活性炭過濾器運行效果好壞的主要因素之一。反洗周期過短，即沒有必要，也浪費反洗水；反洗周期過長，則會影響活性炭的吸附效果。
通常，當(dāng)入床水濁度在5mg／L以下時，可4～5d反洗一次。
(3)反洗強度在對活性炭過濾器的反洗中，濾層的膨脹率對濾層沖洗是否徹底影響較大。濾層膨脹率過小，下部的活性炭“膨脹”高度不夠，表面不易沖洗干凈；濾層膨脹率過大，雖然能沖洗掉濾層間隙中的雜物，但容易“跑炭”。
所以在活性炭過濾器的反洗中，一定要控制好濾層的膨脹率。通?？煽刂品聪磸姸葹?3～15L／(m2·s)，濾層膨脹率40％～50％，反洗時間為8～10min。
(4)運行流速運行流速控制在15m／h以內(nèi)，以利于對有機物的去除。
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)保證活性炭與吸附質(zhì)有一定的接觸時間，使吸附接近平衡，充分利用吸附能力。
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