活性炭水处理过程中必要的条件
由于活性炭水处理所涉及的吸附过程和作用原理较为复杂，因此影响因素也较多。主要与活性炭的性质、水中污染物的性质、活性炭处理的过程原理以及选择的运转参数与操作条件等有关。
一、活性炭的性质
由于吸附现象发生在吸附剂表面上，所以吸附剂的比表面积是影响吸附的重要因素之一，比表面积越大，吸附性能越好。
因为吸附过程可看成三个阶段，内扩散对吸附速度影响较大，所以活性炭的微孔分布是影响吸附的另一重要因素。
此外活性炭的表面化学性质、极性及所带电荷，也影响吸附的效果。
用于水处理的活性炭应有三项要求：吸附容量大、吸附速度快、机械强度好。活性炭的吸附容量附其他外界条件外，主要与活性炭比表面积有关，比表面积大，微孔数量多，可吸附在细孔壁上的吸附质就多。吸附速度主要与粒度及细孔分布有关，水处理用的活性炭，要求过渡孔(半径20~1000A)较为发达，有利于吸附质向微细孔中扩散。活性炭的粒度越小吸附速度越快，但水头损失要增大，一般在8~30目范围较宜，活性炭的机械耐磨强度，直接影响活性炭的使用寿命。
二、吸附质(溶质或污染物)的性质
同一种活性炭对于不同污染物的吸附能力有很大差别。
(一)溶解度
对同一族物质的溶解度随链的加长而降低，而吸附容量随同系物的系列上升或分子量的增大而增加。溶解度越小，越易吸附。
如活性炭从水中吸附有机酸的次序是按甲酸--乙酸--丙酸--丁酸而增加。
(二)分子构造吸附质分子的大小和化学结构对吸附也有较大的影响。因为吸附速度受内扩散速度的影响，吸附质(溶质)分子的大小与活性炭孔径大小成一定比例，最利于吸附。在同系物中，分子大的较分子小的易吸附。不饱和键的有机物较饱和的易吸附。芳香族的有机物较脂肪族的有机物易于吸附。(三)极性活性炭基本可以看成是一种非极性的吸附剂，对水中非极性物质的吸附能力大于极性物质。(四)吸附制裁(溶质)吸附质的浓度在一定范围时，随着浓度增高，吸附容量增大。因此吸附质(溶质)的浓度变化，活性炭对该种吸附质(溶质)的吸附容量也变化。
三、溶液pH的影响
溶液pH值对吸附的影响，要与活性炭和吸附质(溶质)的影响综合考虑。溶液pH值控制了酸性或碱性化合物的离解度，当pH值达到某个范围时，这些化合物就要离解，影响对这些化合物的吸附。
溶液的pH值还会影响吸附质(溶质)的溶解度，以及影响胶体物质吸附质(溶质)的带电情况。
由于活性炭能吸附水中氢、氧离子，因此影响对其他离子的吸附。
活性炭从水中吸附有机污染物质的效果，一般随溶液pH值的增加而降低，pH值高于9.0时，不易吸附，pH值越低时效果越好。在实际应用中，通过试验确定最佳pH值范围。
四、溶液温度的影响
因为液相吸附时吸附热较小，所以溶液温度的影响较小。
吸附是放热反应。吸附热，即活性炭吸附单位重量的吸附质(溶质)放出的总热量，以KJ/mol为单位。吸附热越大，温度对吸附的影响越大。
另一方面，温度对物质的溶解度有影响，因此对吸附也有影响。
用活性炭处理水时，温度对吸附的影响不显著。
五、多组分吸附质共存的影响
应用吸附法处理水时，通常水中不是单一的污染物质，而是多组分污染物的混合物。在吸附时，它们之间可以共吸附，互相促进或互相干扰。一般情况下，多组分吸附时分别的吸附容量比单组分吸附时低。
六、吸附操作条件
因为活性炭液相吸附时，外扩散(液膜扩散)速度对吸附有影响，所以吸附装置的型式、接触时间(通水速度)等对吸附效果都有影响。
综上所述，影响吸附的因素很多，应综合分析，根据具体情况，选择最佳吸附条件，达到最好的吸附效果。
活性炭净水器净水效率的研究
摘要：本文按国家“生活饮用水水质标准”中的水质指标，考核活性炭净水器的出水水质。同时，以耗氧量、溶解性有机碳、毛细色谱峰图总面积及Ames致突变试验4项指标，检查其净水效率;并以不同类型的活性炭净水器的通水试验，对它们的净水效率及考核指标做出评价。
一、前言
近年来城市供水水源污染日趋严重。特别是合成有机物的污染，直接威胁人们的健康。为此，家用活性炭净水器的选用，为城市居民所关注。在美国就有6万个家庭使用净水器。而人口为2500万的加拿大，每年就有10万只净水器出售。我国仅上海一地，就有10多种家净水器产品，在市场销售。这样，净水器的效率，就成为一个重要问题。本文在试验的基础上，对家用活性炭净水器的净水效率以及考核净水效率的水质指标，进行了探索性的研究。
二、试验用净水器的种类
市售家用活性炭净水器，除主要净水剂活性炭以外，有将活性炭加工成滤管或滤板的，也有为了保持活性炭的吸附能力，增加了前处理的多孔滤膜的，也有增加电解絮凝装置的，也有为了防止细菌繁殖，采用渗银活性炭，或装有三碘树脂或增加出水紫外线消毒装置的，等等。本试验选择了7种有代表性的净水器作出比较和研究(表1)。
为便于比较用一只以聚乙烯醇多孔滤膜作净水剂的净水器作对比。
表1 试验用的7种净水器
编号 A B C D E F G
净水
介质 粒状活性炭 聚乙烯活性炭复合管 粒状活性炭 活性炭滤板 渗银活性炭 聚丙烯醇多孔滤膜 活性炭滤板
附加
措施 － － 有机多孔滤膜 － 电解絮凝 － 用含酚胶合剂
三、试验方法
试验以同一水质的自来水作进水，以规定滤速通过各个净水器。由于各净水器所用活性炭的体积不一，故只能采用单位时间内通过多少活性炭体积作为过滤速度(S V)。为方便用户，家用净水器滤速不宜过低。故试验用的滤速为，每分钟每一体积活性炭，通过3倍活性炭体积和1倍活性炭体积的水量。即，SV=3分-1和1分-1。在恒定滤速下，过滤36小时。每2小时取一定体积水样，以组成混合水样。取混合水样作水质检验。并且继续运行72小时，同样以混合水样作水质检验。
四、检验指标的确定
家用活性炭净水器，一般以自来水为进水，其出水水质自不应低于国家规定的生活饮用水卫生标准。为此，生活饮用水标准规定的水质项目，为必须检测的项目。同时，还必须增加一些项目。
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