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吸附剂及其再生
来源:川元环境 | 发布时间:2014/8/23 | 浏览次数:

 一、吸附剂

    工业吸附剂必须满足下列要求:(1)吸附能力强;(2)吸附选择性好;(3)吸附平衡浓度低;(4)容易再生和再利用;(5)机械强度好;(6)化学性质稳定;(7)来源广;(8)价廉。一般工业吸附剂难于同时满足这八个方面的要求,因此,应根据不同的场合选用。

    目前在废水处理中应用的吸附剂有:活性炭、活化煤、白土、硅藻土、活性氧化铝、焦炭、树脂吸附剂、炉渣、木屑、煤灰、腐殖酸等。

1.活性炭

    活性炭是一种非极性吸附剂。外观为暗黑色,有粒状和粉状两种,目前工业上大量采用的是粒状活性炭。活性炭主要成分除碳以外,还含有少量的氧、氢、硫等元素,以及水分、灰分。它具有良好的吸附性能和稳定的化学性质,可以耐强酸、强碱,能经受水浸、高温、高压作用,不易破碎。

    活性炭具有巨大的比表面积和特别发达的微孔 。通常活性炭的比表面积高达500~1700m2/g,这是活性炭吸附能力强,吸附能量大的主要原因。

    活性炭的吸附一物理吸附为主,但由于表面氧化物存在,也进行一些化学氧化性吸附。如果在活性炭中掺入一些具有氧化作用的金属离子可以改善处理效果。

2.树脂吸附剂

    树脂吸附剂也叫做吸附树脂,是一种新型有机吸附剂。具有立体网状结构,呈多孔海绵状。加热不熔化,可在150摄氏度下使用,不溶于一般溶剂,及酸、碱,比表面积可达800m2/g。常见产品有美国Amberlite XAD系列,日本HP系列。国内一些单位也研制了性能优良的大孔吸附树脂。

    树脂吸附剂的结构容易人为控制,因为它具有适应性大、应用范围广、吸附选择性特殊、稳定性高等优点,并且再生简单,多数为溶剂再生。树脂吸附剂最适宜于吸附处理废水中微溶于水、极易溶于甲醇、丙酮等有机溶剂,分子量略大和是极性的有机物。如脱酚、除油、脱色等。

    树脂的吸附能力一般随吸附质亲油性的增强而增大。

3.腐殖酸系吸附剂

    腐殖酸类物质可用于处理工业废水,尤其是重金属废水及放射性废水,除去其中的离子。一般认为腐殖酸是一组芳香结构的、性质相似的酸性物质的复合混合物,腐殖酸对阳离子的吸附,既有化学吸附,又有物理吸附。

    用作吸附剂的腐殖酸类物质有两大类,一类是天然的富含腐殖酸的风化煤、泥煤、褐煤等,直接做吸附剂用或经简单处理后做吸附剂用。另一类是把富含腐殖酸的物质用适当的粘结剂做成腐殖酸系树脂,造粒成型,以使用于管式或塔式吸附装置。腐殖酸类物质吸附重金属离子后,容易脱附再生,常用的再生剂有1~2N的H2SO4,、HCl、NaCl、CaCl2等。

二、吸附剂再生

    吸附剂在达到饱和吸附后,必须进行脱附再生,才能重复使用。脱附是吸附的逆过程,即在吸附剂结构不变化或者变化极小的情况下,用某种方法将吸附质从吸附剂孔隙中除去,恢复它的吸附能力。通过再生使用,可以降低处理成本;减少废渣排放;同时回收吸附质。

    目前吸附剂的再生方法有加热再生、药剂再生、化学氧化再生、湿式氧化再生、生物再生等。在选择再生方法时,主要考虑三方面的因素:(1)吸附质的物理性质;(2)吸附机理;(3)吸附质的回收价值。

   

 
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