第6章-吸附

第6章吸附吸附从以下四方面介绍：从以下四方面介绍：一、吸附概述吸附概述二、活性炭吸附活性炭吸附三、活性炭吸附在水处理中的应用三、活性炭吸附在水处理中的应用四、活性炭的再生四、活性炭的再生6.16.1吸附概述吸附概述吸附处理法：吸附处理法：就是利用具有吸附能力的物质，使水中的一种或多种物质被吸附在吸就是利用具有吸附能力的物质，使水中的一种或多种物质被吸附在吸附剂表面而去除的方法。附剂表面而去除的方法。吸附质：吸附质：被吸附在吸附剂表面的物质。被吸附在吸附剂表面的物质。（从水处理角度而言就是指水中杂质）（从水处理角度而言就是指水中杂质）吸附剂：吸附剂：具有吸附能力的物质。（具有吸附能力的物质。（水处理中，应用较广泛的吸附剂是活性炭）水处理中，应用较广泛的吸附剂是活性炭）例如：在苯酚溶液中投加活性炭颗粒，苯酚就会向活性炭表面聚集，或者说活性炭例如：在苯酚溶液中投加活性炭颗粒，苯酚就会向活性炭表面聚集，或者说活性炭吸附了苯酚。吸附了苯酚。吸附：吸附：在两相界面层中上，某物质能够自动发生富集的现象。在两相界面层中上，某物质能够自动发生富集的现象。1.1.基本概念基本概念6.1.16.1.1吸附现象吸附现象2.2.吸附的类型吸附的类型根据吸附的作用机理，吸附分为两大类：根据吸附的作用机理，吸附分为两大类：物理吸附：物理吸附：吸附剂和吸附质之间是通过分子间力即范德华力产生的吸附。吸附剂和吸附质之间是通过分子间力即范德华力产生的吸附。特点：特点：吸附热较小、吸附速度快且没有选择性。吸附热较小、吸附速度快且没有选择性。化学吸附：化学吸附：吸附剂和吸附质之间是通过化学键力引起的吸附。吸附剂和吸附质之间是通过化学键力引起的吸附。特点：特点：吸附热较大；吸附速度根据化学键的类型不同而有很大的差别，吸附具有一吸附热较大；吸附速度根据化学键的类型不同而有很大的差别，吸附具有一定选择性。定选择性。ggWCCVqee/06.1.26.1.2吸附平衡与等温吸附模型吸附平衡与等温吸附模型1.1.吸附平衡吸附平衡吸附质在吸附剂表面的吸附与吸附质从吸附剂表面的脱附是同时发生的，吸附质在吸附剂表面的吸附与吸附质从吸附剂表面的脱附是同时发生的，当吸附速度吸附速度=解吸速度解吸速度时，吸附达到时，吸附达到平衡状态平衡状态。吸附平衡时，吸附质在水中的剩余浓度称为吸附平衡时，吸附质在水中的剩余浓度称为平衡浓度平衡浓度。2.2.吸附容量吸附容量定义：单位重量的吸附剂在一定定义：单位重量的吸附剂在一定T和P下达到吸附平衡时所吸附的吸附质下达到吸附平衡时所吸附的吸附质的重量。的重量。吸附容量是衡量吸附剂吸附能力大小的重要指标。吸附容量是衡量吸附剂吸附能力大小的重要指标。吸附容量一般通过试验测定。测定方法：取吸附质浓度为吸附容量一般通过试验测定。测定方法：取吸附质浓度为C0的水样体积的水样体积V，向其中投加活性炭重量为，向其中投加活性炭重量为W，当达到吸附平衡时，测定水中剩余的吸，当达到吸附平衡时，测定水中剩余的吸附质浓度附质浓度Ce，则吸附容量为：，则吸附容量为：eCeqeeebCbCqq1maxeCeqeCeqneeKCq13.3.吸附等温线吸附等温线温度一定的条件下，吸附容量与平衡浓度之间的关系曲线称为吸附等温线。温度一定的条件下，吸附容量与平衡浓度之间的关系曲线称为吸附等温线。常见的吸附等温线类型如下：常见的吸附等温线类型如下：4.4.吸附等温式吸附等温式吸附等温线用数学公式描述则叫吸附等温式。吸附等温线用数学公式描述则叫吸附等温式。弗兰德利希弗兰德利希经验公式经验公式：朗格谬朗格谬理论公式理论公式：隔绝空气隔绝空气炭化，炭化，600℃氧化剂：蒸汽氧化剂：蒸汽活化，活化，800～900℃炭渣炭渣木材、煤木材、煤活性炭活性炭6.26.2活性炭吸附活性炭吸附6.2.16.2.1活性炭制备活性炭制备活性炭的制备：活性炭的制备：以含碳为主的物质（如以含碳为主的物质（如木材、煤）作为原料、经高温炭化和活木材、煤）作为原料、经高温炭化和活化而制成的疏水性吸附剂。化而制成的疏水性吸附剂。活性炭外观呈黑色，有三种类型：性炭外观呈黑色，有三种类型：粉末状活性炭粉末状活性炭颗粒状活性炭颗粒状活性炭粒径粒径2～4mm棒状活性炭棒状活性炭Φ50mm，L=255mm6.2.26.2.2活性炭的性质活性炭的性质物理性质物理性质比表面积达比表面积达1000m2/g以上；以上；具有发达的空隙结构，即微孔、中孔具有发达的空隙结构，即微孔、中孔和大孔；和大孔；活性炭的密度有两种表示方法：活性炭的密度有两种表示方法：视密度：视密度：即堆密度，即堆密度，350～500g/mL。计算滤池装填量时用之。计算滤池装填量时用之。湿密度：湿密度：空隙充满水时的