活性炭通过什么去除水中有机物

白云碳素原创    
2019-05-06 09:45:47
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水中的有机物质主要是指动植物纤维、油脂、糖类等,这些有机物污染水体,并使水质恶化。水中的有机物进行生物氧化分解,需要消耗水中的氧气,同时还会发酵,至使细菌滋长,会对水源产生严重破坏。

净水活性炭是一种用作净化水的活性炭。用活性炭滤料吸附法净化水就是利用其多孔性固体表面,吸附去除水中的有机物或有毒物质,使水得到净化。研究表明,活性炭对分子量500-1000范围内的有机物具有较强的吸附能力。活性炭对有机物的吸附受其孔径分布和有机物特性的影响,主要是受有机物的极性和分子大小的影响。同样大小的有机物,溶解度越大、亲水性越强,活性炭对它的吸附性越差,反之,对溶解度小,亲水性差、极性弱的有机物如苯类化合物、酚类化合物等具有较强的吸附能力。

吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的缓慢作用过程。根据吸附过程中活性炭分子和污染物分子之间作用力的不同,可将吸附分为两大类:物理吸附和化学吸附(又称活性吸附)。在吸附过程中,当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是范德华力(或静电引力)时称为物理吸附;当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是化学键时称为化学吸附。

物理吸附的吸附强度主要与活性炭的物理性质有关,与活性炭的化学性质基本无关。由于范德华力较弱,对污染物分子的结构影响不大,这种力与分子间内聚力一样,故可把物理吸附类比为凝聚现象。物理吸附时污染物的化学性质仍然保持不变。
由于化学键强,对污染物分子的结构影响较大,故可把化学吸附看做化学反应,是污染物与活性炭间化学作用的结果。化学吸附一般包含电子对共享或电子转移,而不是简单的微扰或弱极化作用,是不可逆的化学反应过程。物理吸附和化学吸附的根本区别在于产生吸附键的作用力。