活性炭从水溶液中吸附有机物是一种理想状态。 一般情况下,活性炭对溶质的吸附(特殊情况除外)遵循特劳贝法则,该法则涉及液相多组分体系中溶质的分离、萃取和纯化。虽然特劳贝定律的理论表述并不令人信服,但它非常适合大多数实际场合。特劳贝定律也适用于活性炭的气相吸附定律。 在液相吸附方面,特劳贝定律可以用简单的话来表达:在同一溶液中,表面张力小的组分优先被吸附。在多组分体系中,溶解度低的组分容易被吸附,而极性低的组分容易被吸附。但同一物质在溶解度低的溶剂中容易被吸附;同族化合物中分子量大的组分容易被吸附。 当活性炭的微孔如此发达,以至于一些大分子化合物无法进入微孔时,特劳贝法则就无法适用,这是实际应用中经常遇到的情况,也说明了实际应用中活性炭品种的选择非常重要。 活性炭在液相中的应用需要考虑很多因素,包括活性炭的用量、温度、时间、pH值、操作方式等。
活性炭在污水处理中的应用 由于活性炭对水预处理的要求较高,且活性炭价格较高,在废水处理中活性炭主要用于去除微量污染物,达到了深度净化的目的。 (1)用活性炭处理含铬废水 铬是一种用于电镀的金属原料,六价铬在废水中以不同PH值的不同形式存在。 活性炭具有非常发达的微孔结构,比表面积高,物理吸附能力强,能有效吸附废水中的Cr(VI)。活性炭表面有大量的羟基(-OH)、羧基(-COOH)等含氧基团,都具有静电吸附作用,对Cr(VI)产生化学吸附售后服务。完全可以用来处理电镀废水,达到国家排放标准。 实验表明,当溶液中Cr(VI)的质量浓度为50mg/L,PH=3,吸附时间为1.5h时,活性炭的吸附性能和Cr(VI)的脱除率都远远优于活性炭。因此,活性炭处理含铬废水的过程是活性炭对溶液中Cr(VI)进行物理吸附、化学吸附和化学还原的结果。活性炭处理含铬废水具有吸附性能稳定、处理效率高、运行成本低的优点,具有一定的社会和经济效益。 (2)活性炭处理含氰废水 在工业生产中,湿法提取金银、化纤生产、焦化、合成氨、电镀、制气等行业都要用到氰化物或副产氰化物,因此在生产过程中必须排放一定量的含氰废水。
活性炭应该怎么活化? 活化方法主要包括:将木炭、壳炭、煤等原料造粒,然后用蒸汽、二氧化碳、气体活化法在1000℃下活化。将干燥后的原料浸泡在氯化锌溶液中,混合,在500~700℃加热,碳化或活化,称为药剂活化法。活性炭吸附作用减弱后可以再生。将活性炭放入容器中,通入一定压力的水蒸气,然后在一定量氧气的存在下加热到400℃,除去表面吸附的物质。