粉末活性炭在处理水中突发嗅味、工业污染物方面有好的应用。
粉末活性炭吸附技术与应用
摘要:粉末活性炭吸附技术作为水厂改善水质的有效措施,运行方式灵活,费用低廉,效果明显。通过综合研究成果,对粉末活性炭吸附技术在水厂应用中应重点解决的问题进行了探讨。
1应用状况
粉末活性炭应用的主要特点是设备投资省,价格便宜,吸附速度快,对短期及突发性水质污染适应能力强。
粉末活性炭在给水处理中的使用已有70年左右的历史。自从美国使用粉末活性炭去除氯酚产生的嗅味以后,活性炭成为给水处理中去除色、嗅、味和**物的有效方法之一。国外对粉末活性炭吸附性能作的大量研究表明:粉末活性炭对三氯、二氯、农药中所含**物,三卤甲烷及前体物以及消毒副产物三氯醋酸、二氯醋酸和二卤乙腈等等均有很好的吸附效果,对色、嗅、味的去除效果已得到公认。
2制约技术应用的问题
根据我们的研究表明:自来水厂中应用粉末活性炭吸附技术,是一项非常有前景的技术。但是,由于未能很好地解决该技术在应用方面存在的局限性,难以发挥粉末活性炭技术的优势,导致技术应用不能达到实际效果。在自来水厂中的应用必须解决理论依据和应用两大类问题。
2.1工程应用中应解决的问题
(1)应用中粉尘飞扬的污染问题。在自来水厂应用中,由于粉末活性炭在诸多环节如装卸、拆包、配制、投加过程中劳动强度大、容易引起粉尘飞扬,造成工作环境恶劣,操作人员抵触情绪较强,也成为制约粉末活性炭技术应用的一个关键的、实质性的问题。
根据资料报道,有些自来水厂采用负压配制投加方式进行粉末活性炭投加。该方式已经基本解决了粉尘污染的问题,但仍难以避免粉末活性炭(20 kg/袋)在搬运、拆程中造成的粉尘飞扬以及劳动强度大的问题,特别是处理能力大于10万m3/d的自来水厂,每小时的粉末活性炭用量一般在60 kg左右(以投加量15 mg/L计算)。
(2)应用中制备和定量投末活性炭的问题。为稳定粉末活性炭吸附除污染的效果,应在一定范围内尽量保证投加计量的准确,这不仅关系到处理效果,也与制水成本密切相关。根据合适的参数建造的整个粉末活性炭储存、配制、投加设备或系统必须能很好地防止在各个环节造成的不稳定因素,如在输送投加过程中的堵塞问题,会造成流量不稳定,从而影响除污染的效果。
(3)设备或系统的自动化控制。为进一步降低粉末活性炭投加设备的操作强度,如何实现自动化操作、与水厂原有自动化控制系统相配以及如何根据水质变化情况自动追踪调整,以满足稳定出水水质的目的,这也是制约该技术应用的关键因素。
(4)投资、成本控制。粉末活性炭技术的应用为关键的问题是投资以及成本的控制,为满足新的《生活饮用水卫生规范》(主要是CODMn<3 mg/L,情况下不**过5 mg/L),大多数水司均面临技术改造的问题。对大多数水司而言,水质污染一般是间断性或突发性的,常规工艺在大多数时间是能够满足新的规范要求的,因此粉末活性炭技术是一项实用性非常强的技术,其投资相对较省,成本较低、投用灵活。
根据我们长时间的理论研究以及工程实践表明:粉末活性炭投加作为一项应急性的水质改善手段,只要正确解决技术使用上的炭种选择、投加点、投加方式等问题,可以较好地提高水厂的出厂水水质,特别是对**物(CODMn)、色度等水质指标的改善 ;同时该技术已经**了工程实践的检验,解决了使用过程中的粉尘污染、投加以及降低劳动强度实现自动化控制等诸多问题,并且该技术的使用投资少,效果明显,运行成本低廉。
木质粉状活性炭是一种经处理的炭,具有无数细小孔隙,表面积巨大,每克活性炭的表面积为500-1500平方米。活性炭由很强的物理吸附和化学吸附功能,而且还具有作用。作用就是利用了其巨大的面积,将物吸附在活性炭的为空中,从而阻止物的吸收。同时,活性炭能与多种化学物质结合,从而阻止这些物质的吸收。
(1)木质粉状活性炭的分类在生产中应用的活性炭种类有很多。一般制成粉末状或颗粒状。粉末状的活性炭吸附能力强,制备容易,价格较低,但再生困难,一般不能重复使用。颗粒状的活性炭交割较贵,但可再生后反复使用,并且使用时的劳动条件较好,操作管理方便。因此在水处理中较多采用颗粒状活性炭。
(2)木质粉状活性炭吸附活性炭吸附是指利用活性炭的固体表面对水中的一种或多种物质的吸附作用,以达到净化水质的目的。
(3)影响木质粉状活性炭吸附的因素吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标,吸附能力的大小事用吸附量来衡量的。而吸附速度是指单位重量吸附剂在单位时间内所吸附的无质量。在水处理中,吸附速度决定了污水需要和吸附剂接触时间。杏活性炭的吸附能力与活性炭的孔隙大小和结构有关。一般来说,颗粒越小,孔隙扩散速度越快,活性炭的吸附能力就越强。污水的PH值和温度对活性炭的吸附也有影响。活性炭一般在酸性条件下比在碱性条件下有较高的吸附量,吸附反应通常是放热反应,因此温度低对吸附反应有利。当然,活性炭的吸附能力与污水浓度有关。在一定的温度下,活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高。
木质粉状活性炭在污水处理中的应用由于活性炭对水的预处理要求高,因此在废水处理中,活性炭主要用来去除废水中的微量污染物,已达到深度净化的目的。
柱状活性炭和粉状活性炭产品的区别:
粉状活性炭属于木质活性炭类别,其主要特点是密度小、手感轻,拿在手里的重量明显比煤质活性炭轻。相同重量的活性炭,椰壳活性炭体积一般大于煤质活性炭。
2、粉状活性炭形状一般为破碎颗粒状、片状,而成型活性炭,如柱状、球状活性炭,多为煤质炭.
3、因粉状活性炭密度小,手感轻,因此可以将活性炭放到水里,煤质炭一般沉底较快,而椰壳活性炭浮在水中的时间较长,随着活性炭吸附水分子达到饱和,加重自身重量才会逐步全部沉入水底,当活性炭全部沉底后,会看见每颗活性炭外面都包裹着一个小气泡,晶莹缇透,非常有趣。
4、粉状活性炭为小分子孔隙结构,将活性炭放到水里,其吸附水分子时所排空气会产生许多非常细小的水泡(肉眼刚好能看见),密密麻麻的不停浮向水面。而煤质活性炭一般。
木质粉状木质活性炭的工艺、技术改进方向
虽用木材作原料制备的活性炭质量较好 ,但由于近年来树木的乱砍乱伐 ,再加之包装、建筑、装修、一次性卫生用具等每年也要消耗掉大量木材 ,而木材资源再生速度很慢 ,少则几年 ,多则十几年或几十年 ,故造成我国木材资源短缺的现状。为推进活性炭行业的健康发展 ,我国有关部门曾就用不同原料代替木材研制生产活性炭进行了大量工作。例如用稻壳制备活性炭 〔4〕,用废弃植物制取可燃气、炭和焦油 〔5〕,用工业水解渣制备活性炭 〔6〕〔7〕,我校化学系也曾就本地资源——麦杆、玉米秸代替木材制备活性炭进行了大量的研究工作 ,其课题已于 1 999年获省级成果。除此之外也有用甘蔗渣 ,**工业废料等为原料制备活性炭的报道。
因目前化学法活性炭大都采用氯化锌作活化剂 ,因大气污染问题限制了它的发展 ,故人们在不断探索以其它无污染或污染小的活化剂代替氯化锌的产工艺。例有报道用硫酸作活化剂可制备高脱色力的脱色剂 ,且炭化活化温度由氯化锌法的 〔8〕,用磷酸作活化剂 ,可基本消除污染 ,且产品质量稳定 ,操作条件易控〔9〕,另外据资料报道 ,用工艺和流态化工艺制备活性炭的小试研究正在进行。
随着人们环保意识的增强 ,物理法活性炭工艺将逐渐被人们所重视 ,为改善物理法活性炭的吸附性能 ,各生产单位进行过不少尝试 ,例如将一次高温水蒸气活化工艺改为两次 ,可显著提高产品的脱色力。
活化炉是活性炭生产的主要关键设备。用回转炉虽操作简单、劳动强度小、物料活化均匀 ,产品质量稳定 ,但因烟道气温度高 ,气相中有部分氯化锌带入而消耗 ,若用平板炉 ,虽效率低 ,偶有炭化活化不均等缺点 ,但操作灵活性大 ,污染易解决。如何对两者进行权衡 ,有关正对此进行探索 ,相信不久的将来会有污染小、机械化程度高、产品质量稳定的活化炉问世。
粉碎干燥设备是活性炭各生产工艺中必用的设备。传统粉碎设备大多采用不同规格的矿用球磨机 ,效率低、动力消耗大、噪音污染严重 ,目**些大企业已改用雷蒙机 ,该机效率高 ,粉碎均匀 ,滤速快。关于干燥设备 ,大都采用炭化活化炉的余热作干燥热源 ,采用固定箱式或回转炉式干燥设备 ,但均存在粉大、效率低的缺点 ,有些企业已改用其它效果较好的设备 ,例真空干燥、流化沸腾床干噪等。我国化工部机械化工研究院下属的粉碎设备研究所和干燥设备研究所每年都有新型设备研制成功 ,投放市场 ,供各企业参考选用。
结语
活性炭作为涉及各行各业吸附脱色的产品 ,近年来从原料到工艺设备均有很大的改进和发展 ,但仍还存在不少问题 ,需各的人员共同努力 ,以求不断完善 ,满足国民经济发展的需求。
木质粉状以的木屑等为原料,采用氯化锌法生产,具有发达的中孔结构,吸附容量大、快速过滤等特性。木质主要适用于各种工业,精制糖脱色、味精工业、葡萄糖工业、淀粉糖工业、化学助剂、染料中间体、食品添加剂、药品制剂等高色素溶液的脱色、提纯、除臭、除杂。
粉状以木炭为原料,经生产工艺精制而成,有物理法、化学法两种。经水蒸气活化后,精制处理,粉碎而成。本品外观为黑色粉末状,在一般溶液下均不溶解。无臭无味,具有表面积大吸附为强、纯度高、滤速快、质量稳定,具有絮凝效应和助滤效应等特点。广泛适用于食品、医药、味精化工等产品的脱色、除杂精制。也可以用于水的净化处理。本厂生产的,杂质少、纯度高、滤速快、具有优良的脱色、净化、提纯等性能,主要用途在于各种药剂的脱色、精制和除去热源。亦可用维生素C及其它原料药的脱色,脱色力强、滤速快、适用于医药、农药、中西原药的脱色、精制。并具有吸收肠道病菌、作用。
粉状活性炭的碘值识别方法:
1、直接看厂家提供的指标
2、看体积:要想提高活性炭的吸附性能,只有尽可能多地在活性炭上制造孔隙结构,孔隙越多,活性炭越酥松,相对密度也就会越轻,因此好的活性炭手感上会比较轻,在同等重量包装的情况下,性能好的活性炭会比劣质活性炭体积大许多。
3、看气泡。将一小把活性炭投入水中,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,从而产生一连串的较为细小的气泡,在水中拉出一条细小的气泡线,同时会发出丝丝的气泡声,十分有趣。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。
4、看脱色能力。活性炭吸附能力的另一个表现就是脱色能力,活性炭具有能将有色液体变成浅色或无色的神奇能力,这其实就是因为活性炭吸附了有色液体里的色素分子的原因造成的。正因为活性炭的这种特性,被广泛应用于制糖工业领域中红糖变白糖的生产过程中。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(这里可以用任何一种便于观察但不改变水的性质的色素都可以,例如蓝墨水、打印机彩色墨水,但不能使用墨汁和碳素墨水),搅拌均匀后将一半有色水倒入另一个杯子中留作对比样。将活性炭放入有色水中,数量应达到水的一半或更多,这样效果会比较明显,静置1020分钟后与对比水样进行对照,在同等条件下,脱色效果越强说明活性炭吸附性越好。
木质粉状活性炭的分类在生产中应用的活性炭种类有很多。一般制成粉末状或颗粒状。粉末状的活性炭吸附能力强,制备容易,价格较低,但再生困难,一般不能重复使用。颗粒状的活性炭交割较贵,但可再生后反复使用,并且使用时的劳动条件较好,操作管理方便。因此在水处理中较多采用颗粒状活性炭。
景德镇市京航活性炭有限公司位于风景怡人的瓷都景德镇市浮梁县工业区,是一家专业从事蜂窝活性炭开发、研制、生产于一体的企业。本厂技术实力雄厚,工艺设备**,产品品种齐全,质量稳定可靠,供货及时,活性炭价格优,售后服务完善,产品**全国及**市场.另外本厂家还可根据客户要求对口生产,欢迎来电来场洽谈选购,优适活性炭度高,价格公道,吸附过滤效果**业好!产品严格以IS09001管理标准组织生产,公司年产销活性炭2000余方...景德镇市京航活性炭有限公司是国内大型的蜂窝活性炭生产基地、按形状分为:块状活性炭、正方形活性炭、长方形活性炭、圆形蜂窝活性炭:按使用环境分为: 普通蜂窝状活性炭、防水性蜂窝活性炭、按用途分为:小方块活性炭、活性炭过滤网、陶瓷过滤网、冰箱除味活性炭块、马桶除味活性炭块、烤鱼器除味活性炭块、方孔蜂窝活性炭、圆孔蜂窝活性炭、海绵活性炭、空气净化活性炭、粉末活性炭、气相蜂窝活性炭、液相蜂窝活性炭、煤质柱状炭、网状活性炭、片状活性炭、椭圆形活性炭块、根据客户要求定制各种形状活性炭制品;在当前是日益激烈的市场竞争中,我公司将一如既往精益求精,不断加深企业科学管理的力度,提高产品的科技含量,坚定不移地执行“将心比心,与用户一心;以心换心,让用户放心”的经营理念和完善热情的售后服务,期待您的光临惠顾,欢迎各界新老客户前来参观、考察、洽谈贸易、愿与您在成功的道路携手合作,共创伟业!我厂拥有一批管理经验丰富、专业技术全面的人才队伍,能准确熟练采用中国(GB)标准进行活性炭的生产和质量管理,生产主要采用木炭、煤等多种材质为原料,产有“食品活性炭”、“空气净化活性炭”、“脱硫活性炭”、“溶剂回收活性炭”、等7大系列60多个品种,并具有比表面积大,吸附力强,选择性广泛等特性。产品种类齐全,质量稳定,广泛应用与各种试剂的精制、制药、制糖、食品、饮料、酿酒、净水、化工、电业、纺织、环保、核能、电镀、等多行业。企业继续以“技术为先导,质量为主,用户之上”的经营方针,在激烈的市场竞争中,不断推陈出新,再创佳绩!