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活性炭吸附法的基本概念和原理
活性炭吸附法的基本概念和原理
發布時間： 19-01-09 瀏覽 次
  活性炭吸附法的基本概念和原理
    固體表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩余的表面能，當某些物質碰撞固體表面時，受到這些不平衡力的吸引而停留在固體表面上，這就是吸附。吸附法利用多孔性的固體物質使污水中的一種或多種物質被吸附在固體表面而去除。這種有吸附能力的多孔性物質稱為吸附劑，被固體吸附的物質稱吸附質。能作為吸附劑的固體物質必須具有較大的吸附量和一定的機械強度及較好的化學穩定性，在水中不致溶解于水，不能含有毒物質。


    溶質在固體表面上的吸附分為：物理吸附和化學吸附兩類。吸附劑和吸附質之間通過分間力所產生的吸附稱為物理吸附，物理吸附可以形成單分子吸附層和多分子吸附層，由于分間力是普遍存在的，所以一種吸附劑可以吸附多種吸附質。但是物理吸附的吸附劑和吸附間吸附力較弱，容易解吸。當吸附劑和吸附質之間發生化學作用，由于化學鍵作用而產生附稱為化學吸附。化學吸附是一個吸熱過程，溫度提高將促進化學吸附，化學吸附對吸附選擇性，只能形成單分子吸附層，吸附劑和吸附質之間的吸附作用較強，解吸較困難。

      吸附過程中，固液兩相經過充分的接觸后，終將達到吸附與脫附的動態平衡時，單位吸附劑所吸附的物質的數量稱為平衡吸附量，常用q（mg／g）表示。為吸附劑對某種物質的吸附能力，需進行吸附試驗：將一組不同數量的吸附劑與知溶質初始濃度的溶液相混合，在選定溫度下使之達到平衡。分離吸附劑后，測立液相的溶質濃度。根據其濃度變化，分別按下式算出平衡吸附量：
 

q=V(Co-c0)

W

式中V一一溶液體積，L

0c,C一一溶質的初始和平衡濃度，mg/L
W一吸附劑量，g。
   顯然，平衡吸附量越大，單位吸附劑處理的水量越大。將平衡吸附量q與相應的平衡濃度Ce作圖，得吸附等溫線。
1．朗格謬爾等溫式
          abc

 1+ac    
式中a一大吸附量有關的常數
     b—與吸附能有關的常數
2．費蘭德利希經驗公式
           KC1/m

q=

式中K、n一常數。
    通過實驗可以得到上面兩式中a、b及K、n兩個參數，結合平衡吸附量q可以得到實際處理中吸附劑的投加量。

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