山東臨朐縣海源活性炭廠,位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村,建廠多年來,經不斷發(fā)展,現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家,產品有:各種型號用途活性炭,廣泛應用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過濾、電廠水預處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 臨朐縣海源活性炭廠,是一家從事活性炭生產20年的生產廠家,產品20多個型號,覆蓋不同領域的活性炭使用環(huán)境,產品營銷全國,質量穩(wěn)定如一,初心不改,一切為環(huán)保事業(yè)做出應有的貢獻,始終將青山綠水作為自己產品質量的要求。地址:山東臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村
有機廢氣 活性炭是一種非常優(yōu)良的吸附劑,它是利用木炭、竹炭、各種果殼和煤等作為原料,通過物理和化學方法對原料進行破碎、過篩。
有機廢氣活性炭引入聚硫脲有利于提高對汞的吸附能力。將椰殼炭吸附聚胺和二硫化碳后,繼續(xù)反應,可獲得固定有聚硫脲的活性炭。當相對分子質量為1800的聚胺在活性炭上的固定率為11.8%時,該活性炭對汞吸附能力佳。超過11.8%時,對汞吸附能力急劇下降,因為固定率越高,活性炭的比表面積就急劇下降。
某廠含汞廢水經硫化鈉沉淀,以石灰調整pH值,加硫酸亞鐵作混凝劑處理后,含汞量為1~3mg/L,遠0.05mg/L的允許排放標準。如果再以活性炭處理,采用兩個40m靜態(tài)間歇吸附池,裝1m厚的活性炭,交換工作。使進吸附池的廢水近滿,以壓縮空氣攪拌30min后,靜置2h,該廠每天廢水量約1~2m3,經活性炭處理后的出水含汞量符合排放標準,
粉狀活性炭可以用于處理低濃度的含汞廢水,為我國生產水銀溫度計工廠所采用,通過飽和炭加熱升華、冷凝回收汞。
載有鹽酸的活性炭,好其微孔半徑<80nm,用<30%的水蒸氣活化適用于去除液相碳氫化合物中含有的汞或汞的化合物。
有機廢氣活性炭吸附水溶液中的二價汞與pH值成反比。pH值在酸性范圍時,性炭對汞的吸附較高。pH值從9降到酸性范圍時,去汞多達兩倍。
有機廢氣活性炭去汞效率與活性炭性質和活化工藝有關。由木材、椰子殼和煤通過蒸汽法活化制造的活性炭從pH值低于5的溶液中去汞量高,如pH值提高.去汞量降低;由木材通過氯化鋅法活化制造的活性炭去汞量較高,甚至在提高
有機廢氣活性炭能吸附溶液中的四價釩離子和五價釩離子,溶液的pH值和活性炭表面性質對其吸附有一定影響。四價或五價釩離子的被吸附在一定pH值范圍內都因pH值增加而增加,在pH值范圍2.5~3之間達到大,此后降低;氧化處理后的活性炭對釩離子有較大的吸附率,從偏釩酸鈉溶液中以氧化改性的粉狀活性炭吸附釩,可從含量50mg/L的溶液中去除90%的釩。
當使用較大量的活性炭或較長吸附時間時,活性炭的吸附率有所提高、即溶液中更多的釩被吸附。例如:以0.5gC/100mL和5.0g C/100mL,同樣吸附時間3h比較,溶液中釩的殘留百分比:前者約40%,后者約9%。再以
5.0gC/100mL的吸附時間1h和3h比較溶液中釩的殘留量百分比:前者約22%,后者約9%,
有人對水中痕量釩用活性炭進行預富集,研究了水中痕量釩的吸附和解吸條件以及活性炭對釩的吸附容量。50mg活性炭可對500mL的水中80μg以內的釩進行定量回收,回收率在93%~104%之間。本法對合成海水樣品痕量釩量進行分析測試,結果滿意。
有機廢氣活性炭在液相中的應用
含有機釀廢水
有機廢氣活性炭對有機酸具有良好的吸附性能,能吸附各種脂肪酸、芳香酸、氨基酸及其取代衍生物。含微量乙酸的廢水可用活性炭吸附處理,飽和活性炭可用加熱法再生回收乙酸,為了獲得更佳的處理效果,可將活性炭吸附法和氧化法聯(lián)用、處理含主要污染物乙酸的廢水??傆袡C碳(total organic carbon, TOC值為120mg/L,可加入5g/L活性炭和3400mg/L的過氧化氫,然后用氫氧化鈉調整為pH值8.6,在35℃下以400r/min的速度攪拌,攪拌時間分別為20min、60min及90min,TOC的去除率分別為35%、84%及90%。
含乙酸及苯酚的食鹽溶液,可用活性炭吸附回收。吸附飽和的活性炭可用氯氧化鈉溶液淋洗加以再生,精制后的食鹽溶液可生產氯氣及燒堿。連續(xù)蒸餾制備糠醛的廢水可用活性炭處理,吸附后可減壓回收乙酸。
含鄰苯二甲酸、硝基對苯二甲酸、硝基苯甲酸及若味酸等的廢水(例如生產對苯二酸的廢水),可用活性炭精制。
廢水中如果含有10g/L的溶解性芳香酸時,可用16~25g/L的活性炭處理,能降低60%一75%的廢水污染。
酸棗殼性炭在液相中的應用
有機廢氣活性炭不僅能夠去除水中的有機物,還可以改善水質,處理后的水透明無色?;钚蕴康娜コ齼艋逝c活性炭添加量和投加點有關,需要綜合考慮其經濟效益和去除效果。通常,活性炭的添加量為30mg/L,投加點設置于加藥混凝前30min位置更有利于凈化、提高水質。
有機廢氣活性炭用于處理廢水能夠有效地出水水質的穩(wěn)定。同時,與其他方法聯(lián)合使用可以有效地提高凈化效果,出水甚至可以達到飲用水標準。比如處理焦化廢水時,使用質量濃度為3g/L的活性炭吸附之后,再用
1.5g/L的 H2O2和 0.4g/L的Fe2+進行催化處理,COD去除率達到96.3%;對含活性艷紅的廢水處理,COD去除率可達 98.74%。
有機廢氣活性炭水處理中的應用實例
有機廢氣活性炭凈水
活性炭在水處理領域的應用已經有70年左右的歷史。美國使用有機廢氣活性炭去除氯酚產生的異味,之后活性炭逐漸成為了水處理過程中去味、除色、除臭的有效措施之一。大量研究表明,有機廢氣活性炭對水中的二氯苯酚、三氯苯酚、農藥中的有機物以及消毒副產物二氯乙酸和三氯乙酸等都有很好的吸附效果,其凈化作用已經得到公認。
美國在20世紀80年代初、每年用于水處理的活性炭為2.5X10°t,并且逐年增加。我國在20世紀60年末開始關注水污染防治,且在近些年來逐步重視,相關科研機構開展了大量的研究工作并取得了大量的成果,同時也開展了相關的實踐應用工作。1975年,甘肅白銀金屬有限公司建成了日處理能力為3X10°m?的顆?;钚蕴績羲b置。用于凈化石油化工污染的地面水、目前仍在使用:1985年北京建成供水1.7X10m/b的水廠。目前。在上海浦東自來水廠、安亭自來水廠應用活性炭做深度處理。自來水水質達到直接應用的標準;首鋼采用活性炭處理焦化高濃度污水。處理后本質達到排放的標準。
采用有機廢氣活性炭厭氧流化床處理含酚廢水,可得到高達99.9%的去酚率和96.4%的CODo,去除率,因為活性炭對酚類的吸附作用與生物降解作用結合起來,發(fā)揮了兩方面的活性,載體流態(tài)化也解決了氣液分離及介質堵塞問題。用碳酸鉀化學活化的煤矸石制得的活性炭,BET比表面積達1236m2/g.孔體積0.679cm/g、表面是疏水性的,對水溶液中酚類污染物有良好的吸附性能。活性炭對含苯酚的廢水處理是一種實用的方法,優(yōu)點是無另外的廢物和毒物,無二次污染,又可以有效地再生。研究進口活性炭的飽和吸附容量等性能,提出生產脫苯酚的工藝條件及參數。在生產用于醫(yī)藥、染料等工業(yè)的對氨基苯酚過程中,會有大量高濃度有機廢水,可以采用Fenton試劑法降解,此法具有反應迅速、溫度和壓力等反應條件緩和的特點,但其缺點是利用率偏低,成本較高,還需加入均相催化劑,易引起二次污染。采用活性炭與雙氧水協(xié)同作用(活性炭作催化劑,雙氧水作氧化劑),對降解含有對氨基苯酚廢水有良好的效果:在H:O:/COD=1.0,活性炭/H2O2=0.5.pH=2的條件下,降解反應可在180min內結束,對氨基苯酚的去除率達74.0%,與Fenton試劑法相比較,COD去除率提高1.75倍。處理含酚廢水,以活性炭作催化劑,用濕空氣催化氧化酚是有前途的方法。與r氧化鋁上的氧化銅為催化劑作對比,經十天運作,用活性炭催化氧化酚的活性要高10倍。
以用過的茶葉制成的活性炭可從廢水中吸附去除苯酚、磷甲酚、間甲酚、對硝基苯酚、對氯苯酚、2.4二硝基苯酚、2.4-二氯苯酚,并按以上序次增加吸附量。
1953年發(fā)生在日本的水俁病事件,就是含甲基汞工業(yè)廢氣污染水體,使水俁灣大批居民發(fā)生神經性中毒的公害大事,汞害為人們所關注。山東臨朐縣海源活性炭廠,位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村,建廠多年來,經不斷發(fā)展,現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家,產品有:各種型號用途活性炭,廣泛應用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過濾、電廠水預處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 臨朐縣海源活性炭廠,是一家從事活性炭生產20年的生產廠家,產品20多個型號,覆蓋不同領域的活性炭使用環(huán)境,產品營銷全國,質量穩(wěn)定如一,初心不改,一切為環(huán)保事業(yè)做出應有的貢獻,始終將青山綠水作為自己產品質量的要求。
有機廢氣活性炭活化溫度的影響
活化溫度是指活化時活化料的高溫度,是有機廢氣活性炭孔性能的重要影響因素之一。Saka 等[33]采用氯化鋅法活化橡子殼制備活性炭發(fā)現(xiàn),在活化溫度分別為300℃、400℃、500℃和600℃時,得到活性炭的比表面積分別為98㎡801m2/g、988m2/g和1289m2/g。Sayg山等[34]采用葡萄工業(yè)加工剩余物為原料,以氯化鋅活化法制備了活性炭,研究表明活化溫度由400℃升到600元比表面積SBET、總孔隙體積Vr、中間層次的孔隙體積Vmes、平均孔徑D,別由819.40m2/g增加至1455m/g,0.556cm3/g增加至2.318cm/g.74.645增加至94.61%,2.71nm增加至6.81nm,但微孔容積Vme由25.36%降低至5.39%。由以上分析可知,氯化鋅法活性炭制備的較佳溫度為600℃,過高的話化溫度會導致已經生成的孔塌陷,且氯化鋅的揮發(fā)量也會增加,不僅造成活就劑的浪費,生成成本提高,還導致嚴重的環(huán)境污染問題。
活化時間的影響
活化時間是指一定的活化溫度下的保溫時間,是活性炭質量的重要影響素之一。Saygh等[35]采用番茄工業(yè)加工剩余物為原料,以氯化鋅活化法制備了活性炭,研究表明活化時間由0.5h升到1h,SBET、VT、V、D,分融522m2/g增加至1093m2/g,0.662cm/g增加至1.569cm/g.71%增加至92%,5.02nm 增加至5.92nm,但隨著活化時間的延長,由于已生成孔幕幕
1.有機廢氣活性炭原料的影響
(1)木屑樹種的影響 實驗證明,活性炭的吸附性能與木屑樹種有密切的關系,多數情況下,認為杉木屑較松木屑好,松木屑較硬雜木屑好,軟雜木屑較硬雜木屑好,材質硬的木屑會影響氯化鋅溶液的滲透速度。但通過選擇適當的生產條件,采用混合木屑作原料,也可以克服由原料所引起的不利影響,生產出合格的活性炭。
(2)木屑含水率的影響木屑含水率對炭活化過程沒有直接影響,但會影響氯化鋅溶液的滲透速度,因而影響氯化鋅溶液浸漬的時間。對連續(xù)浸漬或混合過程尤為重要。含水率高(在纖維飽和點以上)的木屑不僅會降低氯化鋅溶液的滲透速度,而且要降低氯化鋅溶液濃度,從而影響炭活化效果。因此,當木屑含水率超過30%時,浸漬時間要求在8h以上,當木屑含水率在纖維飽和點以下時,氯化鋅溶液的滲透速度要快一些。木屑含水率在15%以下時,混合時間短(15min)。木屑含水率還影響其對氯化鋅溶液的吸收量。例如,生產顆粒活性炭,吸收一定數量的濃度較低的氯化鋅溶液,因此要求木屑含水率不超過 5%。當生產糖用活性炭時,吸收足夠數量的高濃度的氯化鋅溶液,如果木屑含水率過高,就會降低氯化鋅溶液的濃度,從而影響鋅屑比,終影響活性炭的孔徑分布。
間歇法的平板爐和連續(xù)法的回轉爐是生產氯化鋅法粉狀活性炭的主體設備、平板爐法具有設備簡單、投資少、上馬快等優(yōu)點,是國內早期氯化鋅法活性炭的主體設備。但此法存在手工操作多、勞動強度大、環(huán)境污染嚴重等問題,導致了此法目前已被淘汰?;剞D爐法具有生產能力大、機械化程度高、產品質量較穩(wěn)定等優(yōu)點,是目前國內外氯化鋅法活性炭的主體設備,工藝難點在于尾氣處理和氯化鋅回收方面,國內尚未有成熟的工藝,日本已實現(xiàn)環(huán)保排放達標生產。
1.工藝流程
連續(xù)法生產粉狀活性炭的工藝流程,一般由木屑篩選和干燥、氯化鋅溶液配制、配料(或浸漬)、炭活化、回收、漂洗(包括酸處理和水洗)、脫水、干燥與磨粉等工序組成。另外附設的廢氣處理系統(tǒng),以回收煙氣中的氯化鋅和鹽酸,減少對環(huán)境的污染。常用的生產工藝流程見圖2-6 和圖2-7.
2工藝操作
(1)木屑的篩選與干燥為了產品的質量和工藝操作穩(wěn)定,并降低超細顆粒在后續(xù)回收工段過濾流失導致的活化劑的浪費,用振動篩或滾筒篩對木屑進行初步篩選,選取0.425~3.35mm的木屑顆粒,除去雜物(如板皮、鐵展、泥砂、石塊等),以免造成堵塞,增加回收、漂洗工序中的負荷、影響產品質量。
篩選后的木屑含水率一般在45%~60%,此時水分過高會影響配料工序段化學活化劑的滲透,因此需要進一步干燥控制工藝需要的水分含量。北方由于氣候干燥,雨水少,一些中小工廠常利用自然風干方法干燥木屑,木屑進行機械于燥時,一般在氣流式干燥器中或回轉干燥器中進行干燥。
有機廢氣活性炭中的灰分組成及其含量對炭的吸附活性有很大影響?;曳种饕蒏2O、Na2O、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、P2O5、SO3、Cl-等組成,灰分含量與制取活性炭的原料有關,而且,隨炭中揮發(fā)物的去除,炭中的灰分含量增大。
有機廢氣活性炭過濾器的工作是通過炭床來完成的。組成炭床的活性炭顆粒有非常多的微孔和的比表面積,具有很強的物理吸附能力。水通過炭床,水中有機污染物被活性炭有效地吸附。此外活性炭表面非結晶部分上有一些含氧管能團,使通過炭床的水中之有機污染物被活性炭有效地吸附?;钚蕴窟^濾器是一種較常用的水處理設備,作為水處理脫鹽系統(tǒng)前處理可有效后級設備使用壽命,提高出水水質,防止污染,特別是防止后級反滲透膜,離子交換樹脂等的游離態(tài)余氧中毒污染。
有機廢氣活性炭過濾主要用于去除水中有機物,膠體硅,余氯(Cl2)等,對臭味,色度,重金屬離子的吸附能力很強。飲料行業(yè)選用凈水炭,可改善產品口感。
活性炭過濾器主要用于礦泉水,各種純水工藝,游泳池和其它工藝中水質凈化作用。具有除臭,除異味,去除水中氯離子等有機物功能。外殼采用不銹鋼或碳鋼制,填料采用凈水活性炭。
有機廢氣活性炭過濾網采用通孔結構的鋁蜂窩、塑料蜂窩、紙蜂窩為載體。與傳統(tǒng)活性炭過濾網相比,具有更優(yōu)良的氣體動力學性能,體積密度小,比表面積大、吸附,風阻系數小。蜂窩狀活性炭濾網是在聚氨酯泡棉上載附粉狀活性炭制成,其含碳量在35%-50%左右。具有活性炭的吸附性能,可用于空氣凈化,去除揮發(fā)性有機化合物、硫化氫、氯苯和空氣中的污染物??諝庾枇π?,能耗低,可在一定風量下除臭、除異味,凈化環(huán)境,具有很好的凈化效果。
活性炭是一種經特殊處理的炭,將有機原料(果殼、煤、木材等)在隔絕空氣的條件下加熱,以減少非碳成分(此過程稱為炭化),然后與氣體反應,表面被侵蝕,產生微孔發(fā)達的結構 (此過程稱為活化)。
有機廢氣活性炭過濾吸附原理
根據吸附過程中,活性炭分子和污染物分子之間作用力的不同,可將吸附分為兩大類;物理吸附和化學吸附(又稱活性吸附)。在吸附過程中,當活性炭分子和污染物分子之間的作用力是范德華力(或靜電引力)時稱為物理吸附;當活性炭分子和污染物分子之間的作用力是化學鍵時稱為化學吸附。物理吸附的吸附強度主要與活性炭的物理性質有關,與活性炭的化學性質基本無關。由于范德華力較弱,對污染物分子的結構影響不大,這種力與分子間內聚力一樣,故可把物理吸附類比為凝聚現(xiàn)象。物理吸附時污染物的化學性質仍然保持不變。
由于化學鍵強,對污染物分子的結構影響較大,故可把化學吸附看做化學反應,是污染物與活性炭間化學作用的結果?;瘜W吸附一般包含電子對共享或電子轉移,而不是簡單的微擾或弱化作用,是不可逆的化學反應過程。物理吸附和化學吸附的根本區(qū)別在于產生吸附鍵的作用力。
吸附過程是污染物分子被吸附到固體表面的過程,分子的自由能會降低,因此,吸附過程是放熱過程,所放出的熱稱為該污染物在此固體表面上的吸附熱。由于物理吸附和化學吸附的作用力不同,它們在吸附熱、吸附速率、吸附活化能、吸附溫度、選擇性、吸附層數和吸附光譜等方面表現(xiàn)出一定的差異。