三禾吸附剂活性氧化铝水处理所涉及的吸附过程和作用原理
吸附剂活性氧化铝水处理所涉及的吸附过程和作用原理较为复杂,因此影响因素也较多。主要与吸附剂活性氧化铝的性质、水中污染物的性质、吸附剂活性氧化铝处理的过程原理以及选择的运转参数与操作条件等有关。
一、吸附剂活性氧化铝的性质
由于吸附现象发生在吸附剂表面上,所以吸附剂的比表面积是影响吸附的重要因素之一,比表面积越大,吸附性能越好。
因为吸附过程可看成三个阶段,内扩散对吸附速度影响较大,所以吸附剂活性氧化铝的微孔分布是影响吸附的另一重要因素。
此外吸附剂活性氧化铝的表面化学性质、极性及所带电荷,也影响吸附的效果。
用于水处理的吸附剂活性氧化铝应有三项要求:吸附容量大、吸附速度快、机械强度好。吸附剂活性氧化铝的吸附容量附其他外界条件外,主要与吸附剂活性氧化铝比表面积有关,比表面积大,微孔数量多,可吸附在细孔壁上的吸附质就多。吸附速度主要与粒度及细孔分布有关,水处理用的吸附剂活性氧化铝,要求过渡孔(半径20~1000A)较为发达,有利于吸附质向微细孔中扩散。吸附剂活性氧化铝的粒度越小吸附速度越快,但水头损失要增大,一般在8~30目范围较宜,吸附剂活性氧化铝的机械耐磨强度,直接影响吸附剂活性氧化铝的使用寿命。
二、吸附质(溶质或污染物)的性质
同一种吸附剂活性氧化铝对于不同污染物的吸附能力有很大差别。
(一)溶解度
对同一族物质的溶解度随链的加长而降低,而吸附容量随同系物的系列上升或分子量的增大而增加。溶解度越小,越易吸附。
如吸附剂活性氧化铝从水中吸附有机酸的次序是按甲酸--乙酸--丙酸--丁酸而增加。
(二)分子构造
吸附质分子的大小和化学结构对吸附也有较大的影响。因为吸附速度受内扩散速度的影响,吸附质(溶质)分子的大小与吸附剂活性氧化铝孔径大小成一定比例,最利于吸附。在同系物中,分子大的较分子小的易吸附。不饱和键的有机物较饱和的易吸附。芳香族的有机物较脂肪族的有机物易于吸附。
(三)极性
吸附剂活性氧化铝基本可以看成是一种非极性的吸附剂,对水中非极性物质的吸附能力大于极性物质。
(四)吸附制裁(溶质)
吸附质的浓度在一定范围时,随着浓度增高,吸附容量增大。因此吸附质(溶质)的浓度变化,吸附剂活性氧化铝对该种吸附质(溶质)的吸附容量也变化。
三、溶液pH的影响
溶液pH值对吸附的影响,要与吸附剂活性氧化铝和吸附质(溶质)的影响综合考虑。
溶液pH值控制了酸性或碱性化合物的离解度,当pH值达到某个范围时,这些化合物就要离解,影响对这些化合物的吸附。
溶液的pH值还会影响吸附质(溶质)的溶解度,以及影响胶体物质吸附质(溶质)的带电情况。
由于吸附剂活性氧化铝能吸附水中氢、氧离子,因此影响对其他离子的吸附。
吸附剂活性氧化铝从水中吸附有机污染物质的效果,一般随溶液pH值的增加而降低,pH值高于9.0时,不易吸附,pH值越低时效果越好。在实际应用中,通过试验确定pH值范围。
四、溶液温度的影响
因为液相吸附时吸附热较小,所以溶液温度的影响较小。
吸附是放热反应。吸附热,即吸附剂活性氧化铝吸附单位重量的吸附质(溶质)放出的总热量,以KJ/mol为单位。吸附热越大,温度对吸附的影响越大。
另一方面,温度对物质的溶解度有影响,因此对吸附也有影响。
用吸附剂活性氧化铝处理水时,温度对吸附的影响不显著。
五、多组分吸附质共存的影响
应用吸附法处理水时,通常水中不是单一的污染物质,而是多组分污染物的混合物。在吸附时,它们之间可以共吸附,互相促进或互相干扰。一般情况下,多组分吸附时分别的吸附容量比单组分吸附时低。
六、吸附操作条件
因为吸附剂活性氧化铝液相吸附时,外扩散(液膜扩散)速度对吸附有影响,所以吸附装置的型式、接触时间(通水速度)等对吸附效果都有影响。
综上所述,影响吸附的因素很多,应综合分析,根据具体情况,选择吸附条件,达到的吸附效果。
三禾活性氧化铝的再生
再生方法一:
将吸附饱和后的活性氧化铝置入100g/L的硫酸铝溶液中浸泡30h,弃去溶液,用清水洗涤3~5次,每次用水2 L。长期使用后的活性氧化铝表面呈黄褐色,除氟效果下降,这是由杂质吸附所致,可用3 %盐酸处理1 次后,再用上述方法再生。
再生方法二:
使用一种稀硝酸浸渍和煅烧法再生废活性氧化铝的方法,它是将废活性氧化铝经水清洗,烘干;烘干的废活性氧化铝置于池中,用8%-20%的稀硝酸溶液,浸渍5-25分钟;将浸渍后的废活性氧化铝经水清洗和烘干;将烘干料置于窑炉中,经度煅烧,保温2-6小时,自然冷却至室温。得到再生活性氧化铝的性能优于市售新产品的活性氧化铝。本发明采用稀硝酸浸渍和煅烧法处理废活性氧化铝,目的是改善废活性氧化铝内部孔结构,提高活性,达到再生使用的目的。与常规方法相比,本处理方法工艺新颖,再生活性氧化铝的活性高,处理成本低,具有重要的环保性和经济性。
(1)对滤料的第一次再生比较彻底;
(2)经过再生的滤料对氟的吸附能力明显下降;
(3)长时间不调进水PH 值运行除氟罐, 不但使滤料提前饱和, 而且影响再生后的吸附能力。
(4)延长活性氧化铝滤料与强碱再生液的接触时间, 能增大氟的洗脱率;
(5)延长滤料在酸液中的浸泡时间, 能将滤料残留碱液中和更彻底。
(6)调节进水PH 值在指定范围内(6. 5- 7. 0) ,不但能提高出水水质, 而且延长活性氧化铝滤料的使用周期, 更好的发挥滤料的除氟功能。
(7)强碱再生活性氧化铝滤料费用高, 大量含强碱、强酸废水排放严重污染周围环境; 而且再生后滤料运行周期明显缩短。此种再生方法不适宜水厂实际运行。
公司:郑州市三禾水处理材料有限公司
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