隨著凈水深度處理工藝的推廣和活性炭生物濾池的應用,雖然顆粒活性炭表現出良好的工藝性,但粉末活性炭吸附循環時間較短,投加方式較為簡捷,費用較低,可根據水體污染情況隨時更換碳種,仍是其突出的優點。對于固有工藝的水廠改善出水水質,對于突發污染事故的迅速處理,是顆粒活性炭無法取代的功能。 粉末活性炭吸附水中溶質分子是一個復雜的過程,是幾種力綜合作用的結果,包括離子吸引力、范德華力、化學雜和力。根據吸附的雙速率擴散理論認為,吸附是一個由迅速擴散和緩慢擴散兩階段構成的雙速過程,迅速擴散在數小時內即完成,發揮了60%-80%活性炭的吸附容量。迅速擴散是溶質分子在碳粒內沿徑向均勻分布的阻力小的大孔隙中擴散的過程。這些大孔隙產生徑向的擴散阻力。當分子從大孔進一步進入與大孔相通的微孔中擴散時,由于受到狹窄孔徑所產生的很大阻力,從而極為緩慢。微孔也是在碳粒內均勻分布,但不構成徑向的擴散阻力。影響粉末活性炭吸附的因素涉及溶質分子極性、分子量大小、空間結構,這一點取決于水源水質的特征。活性炭對不同的物質分子具有選擇吸附性。 粉末活性炭的品種很多,主要是因為制造粉末活性炭的原材料很多,例如有:木材、椰殼、果殼、煤、焦碳、骨、石油殘渣等。由于某些炭種在水中會析出有毒物質,故在水處理行業中主要使用的炭種有:木質、椰殼、煤質炭。由于不同的炭種活化工藝不同,造成活性炭的元素組成和表面非結晶部位及各種官能團的分布有所不同,這都直接影響到活性炭的吸附性能和不同有機物表面擴散速度。因此,粉末活性炭在給水處理中有一定的*優適用范圍。對于不同的水質,不可能有統一的*佳炭種,只有在模擬靜態選炭試驗的基礎上,同時考慮選用粉末活性炭的經濟因素,才能選擇合適炭種。 國外利用粉末活性炭去除水中有機物、除色、除嗅味物質己取得成功的經驗與較好的去除效果。如上世紀20年代美國芝加哥,已成功利用粉末活性炭與慢砂過濾工藝相結合,防預了飲用水的氯酚污染;在東普魯士早已利用粉末活性炭消除季節性的原水藻類異味等。認為雖然顆粒活性炭能保證良好的工藝性,但吸附循環的較短時間仍是粉末活性炭的優點。
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