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活性碳过滤器的工作原理


反渗透纯水机水处理工艺中,活性碳过滤器用于对有机物的吸附和对过量氯(余氯)的吸附去除,对前者去除能力较差,通常为50%,对后者则很强,可以完全脱除余氯,这是由于在对余氯吸附的同时,还有自身被氯化的作用。

  工作原理

  活性碳的吸附原理是:在其颗粒表面形成一层平衡的表面浓度,再把有机物质杂质吸附到活性碳颗粒内,使用初期的吸附效果很高。但时间一长,活性碳的吸附能力会不同程度地减弱,吸附效果也随之下降。如果水族箱中水质混浊,水中有机物含量高,活性炭很快就会丧失过滤功能。所以,活性碳应定期清洗或更换。

  活性碳颗粒的大小对吸附能力也有影响。一般来说,活性碳颗粒越小,过滤面积就越大。所以,粉末状的活性炭总面积最大,吸附效果最佳,但粉末状的活性炭很容易随水流入水族箱中,难以控制,很少采用。颗粒状的活性炭因颗粒成形不易流动,水中有机物等杂质在活性炭过滤层中也不易阻塞,其吸附能力强,携带更换方便。

  活性碳的吸附能力和与水接触的时间成正比,接触时间越长,过滤后的水质越佳。注意:过滤的水应缓慢地流出过滤层。新的活性炭在第一次使用前应洗涤洁净,否则有墨黑色水流出。活性炭在装入过滤器前,应在底部和顶部加铺2~3厘米厚的海绵,作用是阻止藻类等大颗粒杂质渗透进去,活性炭使用2~3个月后,如果过滤效果下降就应调换新的活性炭,海绵层也要定期更换。

  活性碳过滤器压力容器是一种内装填粗石英砂垫层及优质活性炭的压力容器。  
  软化器是钠阳离子交换器的俗称,它可把水中钙、镁离子交换除去,使成为对应的钠盐。水中含有钡、锶等离子时,也可经过钠离子交换脱除。因此,下列情况可以对水进行软化处理,以免除结水垢的困扰。

  1)在水处理系统中原来配置有软化器时,应尽量利用它作为前置过滤和软化防垢,例如某热电厂的热网补充水和蒸发器的用水是软化水,该厂原水是河水,限于资金,反渗透预处理较简单,反渗透器压差增长快,清洗周期短,出水质量差,为此建议考虑。

  ⑴用软化水作为反渗透器原水可使进水的浊度和污染指数达标,并防止钙,镁结垢。

  ⑵也可填设微滤装置。

  2)水的硬度过高,例如≥8mmol/L(Ca2++Mg2+),使用一般的阻垢分散技术难以奏效者。

  3)水质较特殊,含钡、锶等离子高,或是含硫酸根高(例如≥200mg/L)或是含氟离子高(例如≥10mg/L)者。

  4)经技术经济比较,并经过模拟试验证明,使用软化技术优于阻垢处理者。进口阻垢剂通常为8万元/吨,对于杂质含量不高时,处理费用较高,其防垢效果比软化为差。

  影响活性炭吸附的主要因素  ①活性炭吸附剂的性质

  其表面积越大,吸附能力就越强; 活性炭是非极性分子,易于吸附非极性或极性很低的吸附质;活性炭吸附剂颗粒的大小,细孔的构造和分布情况以及表面化学性质等对吸附也有很大的影响。

  ②吸附质的性质

  取决于其溶解度、表面自由能、极性、吸附质分子的大小和不饱和度、附质的浓度等

  ③废水PH值

  活性炭一般在酸性溶液中比在碱性溶液中有较高的吸附率。

  PH值会对吸附质在水中存在的状态及溶解度等产生影响,从而影响吸附效果。

 

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