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廣州市濤鑫環(huán)境科技有限公司
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閱讀：630發(fā)布時間：2011-2-10
活性炭是水處理領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的一種吸附劑，含有大量微孔，具有巨大的比表面積，對于污水中一些難去除的物質(zhì)，如表面活性劑、酚、農(nóng)藥、燃料、難生物降解有機物和重金屬離子等具有較高的處理效率。
活性炭的強吸附性能與其巨大的比表面積有關(guān)。在炭?；罨^程中，晶格間生成的空隙形成各種形狀和大小的孔，其孔壁的面積就是活性炭的總表面積，吸附作用主要發(fā)生在這些細孔的表面上?；钚蕴吭诨罨^程中，可使其表面活性增強，因而活性炭不僅可以去除水中非極性物質(zhì)，還可吸附極性溶質(zhì)，甚至某些微量的金屬離子及其化合物。
活性炭吸附法是一種具有廣闊應(yīng)用前景的污水深度處理技術(shù)。具有適應(yīng)范圍廣、處理效果好、可回收有用物料、吸附劑可重復(fù)使用等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于水的深度處理。但此工藝對進水預(yù)處理要求較高、運行費用較高、系統(tǒng)龐大、操作較麻煩。
1、活性炭吸附原理
活性炭是由含碳為主的物質(zhì)作為原料，經(jīng)高溫炭化和活化制成的吸附劑。用煤、果殼、木屑等作為原料，經(jīng)成型、破碎、炭化、活化，制成活性炭產(chǎn)品。由于在制造過程中，揮發(fā)性有機物被去除，內(nèi)部形成許多不同形狀與大小的細孔，因而活性炭孔隙豐富（0.6~0.9cm3/g），比表面積高達700~1000m2/g，這是活性炭吸附能力強、吸附容量大的主要原因。活性炭吸附特性不僅受到細孔結(jié)構(gòu)的影響，而且受到活性炭表面化學(xué)性質(zhì)的影響?；钚蕴繛榉菢O性吸附劑，可吸附水中非極性、弱極性有機物質(zhì)。
活性炭的吸附形式分為物理吸附與化學(xué)吸附。物理吸附是通過分子力的吸附，與范德華力有關(guān)。物理吸附是可逆的，選擇性低，可多層吸附，脫附容易?；瘜W(xué)吸附與價鍵力相結(jié)合，是一個放熱過程，化學(xué)吸附有選擇性，只對某種或某幾種特定物質(zhì)起作用。化學(xué)吸附不可逆，比較穩(wěn)定，不易脫附。吸附飽和后，經(jīng)過再生，活性炭可以重復(fù)使用，再生的目的就是使吸附劑本身結(jié)構(gòu)不發(fā)生或很少發(fā)生變化的情況下，用某種方法把吸附質(zhì)從吸附劑的細孔中除去，以便能夠重復(fù)使用。
活性炭一般分為顆粒炭（Granular activated carbon, GAC）和粉末炭（Powdered activated carbon,PAC）兩類。粉末炭吸附能力強，制作容易，但再生比較困難。顆?；钚蕴績r格貴，但可再生重復(fù)利用。
2、粉末活性碳在MBFB的應(yīng)用
在MBFB反應(yīng)系統(tǒng)中，粉末活性碳（PAC）由于吸附大量微生物，成為生物活性碳（BAC）,使PAC不僅存在著對小分子有機污染物的吸附和富集作用，還存在著PAC對微生物的吸附和保護作用、PAC對溶解氧的吸附作用、在局部高污染物濃度和高溶解氧條件下微生物對小分子有機物的分解作用以及PAC的生物再生作用。PAC、微生物、溶解氧、污染物等要素在高強度流化、混合、傳質(zhì)、剪切作用下，實現(xiàn)對微污染小分子有機物的分解。
1）PAC對小分子有機物的吸附和富集作用PAC能富集污染物形成局部高濃度區(qū)，有利于微生物生長和對微污染小分子有機物的分解作用；
2）PAC對微生物的吸附和保護作用；
3）PAC對溶解氧吸附作用，隨著活性炭顆粒直徑變小，比表面積增加，PAC對溶解氧的吸附作用越來越強；
4）微生物對小分子有機物的分解作用，MBFB工藝通過PAC對微生物、污染物和溶解氧的吸附和富集作用；通過PAC對微生物的保護作用，使微生物能有效利用微量的有機污染物為底物，以溶解氧為電子受體，分解微污染水體中有機物，實現(xiàn)水質(zhì)深度凈化；
5）PAC的生物再生作用，活性炭表面生物膜對吸附的有機物具有氧化分解作用，可通過生物降解恢復(fù)活性炭吸附能力，實現(xiàn)PAC的生物再生，在MBFB系統(tǒng)中，高強度的三相傳質(zhì)、混合、紊流、剪切和活性炭顆粒之間的摩擦作用，使活性炭表面老化生物膜不斷脫落，使MBFB保持的吸附和生物降解功能。
3、MBFB核心設(shè)備—超通量無機陶瓷膜
美國西雅圖環(huán)境科技公司研發(fā)的無機陶瓷膜系統(tǒng)，是在普通陶瓷膜研究的基礎(chǔ)上，通過高科技改造，減少膜污染，大大提高膜通量，有效克服了無機陶瓷膜在水處理中應(yīng)用的兩個zui大障礙（價格昂貴、膜通量?。?，有效地對粉末活性碳進行分離，工藝簡單，使無機陶瓷膜應(yīng)用于水處理成為可能。
4、無機陶瓷膜主要技術(shù)參數(shù)：
膜層厚度：50—60μm，膜孔徑0.01-0.5μm；
氣孔率：44—46%；
過濾壓力：1.0 Mpa，反沖壓力：0.4 Mpa以下；
膜材質(zhì)： 雙層膜，外膜TiO2；內(nèi)膜Al2O3—ZrO2復(fù)合膜。
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