利用活性炭的吸附性處理混凝沉淀
1.凝劑效果比較試驗(yàn):分別采用聚合硫酸鐵(PFS)、混合氯化鋁(PAC)、明礬作混凝沉淀劑,結(jié)果表明,采用明礬作為混凝劑較為經(jīng)濟(jì)合理,其用量一般可控制在30mg/L左右。
2.沉降時(shí)間對(duì)廢水的影響:確立混凝后的靜置時(shí)間為30min。
3.吸附試驗(yàn):粉末活性炭的用量比顆?;钚蕴康挠昧可?,基本在其一半的情況下,即可達(dá)到相同的效果。同時(shí),由于粉末活性炭易進(jìn)入精礦,不會(huì)在水循環(huán)中積累,故選用其做為吸附劑。其用量一般為50~100mg/L。
4.聚丙烯酰胺PAM對(duì)混凝效果的影響:PAM的加入,進(jìn)一步提高了廢水的混凝處理效果,但由于其是有機(jī)高分子,導(dǎo)致水中COD值上升.在實(shí)踐中,將混凝處理效果的變化和COD值的增加結(jié)合考慮,一般采用PAM的投入量0.2mg/L即可。
5.浮選試驗(yàn):廢水經(jīng)混凝沉淀、活性炭吸附后,可全部回用,且對(duì)選礦指標(biāo)無(wú)任何影響。經(jīng)過(guò)明礬(30mg/L)、PAM(0.2mg/L)}昆凝沉淀,然后用粉末活性炭(50~100rag/L)工藝凈化后,出水水質(zhì)不但達(dá)到國(guó)家礦山廢水排放標(biāo)準(zhǔn),而且回用結(jié)果表明,經(jīng)該工藝處理后的廢水,不僅可以全部回用,不影響選礦指標(biāo),在選礦過(guò)程中還減少了浮選藥劑用量,給企業(yè)帶來(lái)了相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)效益。同時(shí),由于廢水的回用,使每天的新鮮水用量減少,這對(duì)于水資源短缺的我國(guó)來(lái)說(shuō),更具有減少污染、凈化環(huán)境的社會(huì)意義。該法流程簡(jiǎn)單,效果好,具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用前景。
醫(yī)藥針劑活性炭是一種經(jīng)過(guò)特殊處理、符合醫(yī)藥嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的活性炭,在醫(yī)藥針劑生產(chǎn)等領(lǐng)域有重要應(yīng)用,以下為你詳細(xì)介紹:
定義與基本特性
醫(yī)藥針劑活性炭是以木屑、椰殼、煤等為原料,經(jīng)過(guò)高溫炭化、活化以及一系列嚴(yán)格的精制處理過(guò)程而制成的。它具有豐富的微孔結(jié)構(gòu),比表面積大,吸附能力強(qiáng),同時(shí)具備化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、副作用等特點(diǎn),能夠滿足醫(yī)藥領(lǐng)域?qū)Π踩院陀行缘母咭蟆?br />
在醫(yī)藥針劑中的作用
脫色:醫(yī)藥針劑中的一些原料或中間產(chǎn)物可能帶有顏色,影響產(chǎn)品的外觀和質(zhì)量?;钚蕴康亩嗫捉Y(jié)構(gòu)可以吸附這些有色物質(zhì),從而使針劑變得澄清透明,提高產(chǎn)品的感官質(zhì)量。例如,在維生素C針劑的生產(chǎn)中,活性炭可有效去除其中的色素,針劑的色澤符合藥典標(biāo)準(zhǔn)。
去除熱原:熱原是微生物產(chǎn)生的能引起恒溫動(dòng)物體溫異常升高的致熱物質(zhì),如果針劑中含有熱原,注入人體后會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱反應(yīng),嚴(yán)重時(shí)甚至危及生命?;钚蕴烤哂袕?qiáng)大的吸附能力,能夠吸附熱原,從而針劑的安全性。在注射用抗生素、生物制品等針劑的生產(chǎn)過(guò)程中,活性炭脫熱原是關(guān)鍵步驟之一。
去除雜質(zhì):原料藥在生產(chǎn)過(guò)程中可能會(huì)混入一些金屬離子、有機(jī)雜質(zhì)等,這些雜質(zhì)可能會(huì)影響藥物的穩(wěn)定性和療效,甚至對(duì)人體產(chǎn)生危害?;钚蕴靠梢晕竭@些雜質(zhì),提高針劑的純度和質(zhì)量。比如,在某些中藥注射劑的生產(chǎn)中,活性炭可去除其中的重金屬和農(nóng)藥殘留等雜質(zhì)。
使用方法
通常是將醫(yī)藥針劑活性炭按照一定的比例加入到待處理的藥液中,在適當(dāng)?shù)臏囟认聰嚢枰欢〞r(shí)間,使活性炭充分吸附雜質(zhì)、熱原和色素等物質(zhì),然后通過(guò)過(guò)濾的方式將活性炭從藥液中分離出來(lái)。
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與監(jiān)管
醫(yī)藥針劑活性炭的質(zhì)量直接關(guān)系到針劑的安全性和有效性,因此受到嚴(yán)格的監(jiān)管。它需要符合一系列的藥用標(biāo)準(zhǔn),包括對(duì)重金屬含量、微生物限度、吸附性能等方面的嚴(yán)格要求。生產(chǎn)企業(yè)具備相應(yīng)的生產(chǎn)資質(zhì)和質(zhì)量控制體系,確保產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
垃圾焚燒過(guò)程中使用活性炭主要是為了吸附二噁英等有害物質(zhì),以下從原理、作用、使用方式、面臨挑戰(zhàn)幾方面為你詳細(xì)介紹:
原理
二噁英是一類具有強(qiáng)烈毒性的有機(jī)化合物,在垃圾焚燒過(guò)程中容易產(chǎn)生?;钚蕴烤哂胸S富的微孔結(jié)構(gòu),比表面積大,這使得它能夠提供大量的活性位點(diǎn)。當(dāng)含有二噁英的煙氣通過(guò)活性炭層時(shí),二噁英分子會(huì)被吸附在活性炭的微孔表面,從而從氣相中轉(zhuǎn)移到固相活性炭上,達(dá)到去除二噁英的目的。同時(shí),活性炭也能吸附其他一些揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)和重金屬等有害物質(zhì)。
作用
去除二噁英:這是活性炭在垃圾焚燒中關(guān)鍵的作用。二噁英具有致癌、致畸、致突變等嚴(yán)重危害,通過(guò)活性炭吸附可以有效降低煙氣中二噁英的排放濃度,使其達(dá)到嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
吸附重金屬:垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣中含有鉛、汞、鎘等重金屬污染物,這些重金屬對(duì)人體和環(huán)境都有很大危害?;钚蕴靠梢晕竭@些重金屬離子,減少其在環(huán)境中的擴(kuò)散。
去除揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs):VOCs是形成細(xì)顆粒物(PM2.5)和臭氧的重要前體物,活性炭能夠吸附多種VOCs,有助于改善空氣質(zhì)量。
使用方式
移動(dòng)床:活性炭以一定的流速通過(guò)移動(dòng)床反應(yīng)器,與煙氣逆流或順流接觸,進(jìn)行吸附反應(yīng)。這種方式可以使活性炭與煙氣充分接觸,提高吸附效率,但設(shè)備相對(duì)復(fù)雜,運(yùn)行成本較高。
固定床:活性炭填充在固定的反應(yīng)塔內(nèi),煙氣通過(guò)固定床時(shí)與活性炭接觸并被吸附。固定床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,但活性炭的更換較為麻煩,且容易出現(xiàn)局部吸附飽和的情況。
布袋除塵器協(xié)同吸附:將活性炭噴入布袋除塵器前的煙氣管道中,活性炭與煙氣混合后進(jìn)入布袋除塵器,活性炭顆粒被截留在濾袋表面,繼續(xù)與煙氣中的污染物發(fā)生吸附反應(yīng),后隨濾袋一起被更換或再生。這種方式結(jié)合了活性炭吸附和布袋除塵的優(yōu)點(diǎn),具有較高的去除效率。
面臨挑戰(zhàn)
成本問(wèn)題:活性炭的生產(chǎn)成本較高,且在使用過(guò)程中需要不斷補(bǔ)充,這增加了垃圾焚燒處理的運(yùn)營(yíng)成本。
二次污染:使用后的活性炭含有大量的二噁英、重金屬等有害物質(zhì),如果處理不當(dāng),會(huì)造成二次污染。目前,對(duì)廢舊活性炭的處理主要采用焚燒或填埋的方式,但這些方式也存在一定的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
吸附容量有限:隨著吸附過(guò)程的進(jìn)行,活性炭會(huì)逐漸達(dá)到吸附飽和狀態(tài),吸附能力下降,需要及時(shí)更換或再生,否則會(huì)影響去除效果。
果殼活性炭選用環(huán)保椰殼、桃殼、核桃殼、棗殼等果殼為原料,對(duì)工業(yè)有害氣體的凈化處理。經(jīng)系列生產(chǎn)工藝加工而成的一種活性炭。具有耐磨強(qiáng)度好、空隙發(fā)達(dá)、吸附性能高、強(qiáng)度高、易再生、經(jīng)濟(jì)耐用等優(yōu)點(diǎn),產(chǎn)品主要用于飲用水、純凈水、制酒、飲料、工業(yè)污水的凈化、脫色、脫氯、除臭、干燥劑、催化載體等方面。
果殼活性炭以果殼、椰殼為原料,經(jīng)系列生產(chǎn)工藝精加工而成。外觀為黑色,呈顆粒狀,具有空隙發(fā)達(dá)、吸附性能好、強(qiáng)度高、經(jīng)濟(jì)耐用等優(yōu)點(diǎn)。
水處理應(yīng)用
產(chǎn)品采用果殼、椰殼為原料,廣泛應(yīng)用于飲用水、生活用水,飲料用水、自來(lái)水廠、電廠鍋爐用水、工業(yè)純水凈化,也用于各種工業(yè)廢水的凈化、提純等,可有效去除水中的有機(jī)物、異味和有害物質(zhì)及有效除嗅去色。
家居裝修應(yīng)用
產(chǎn)品采用果殼、椰殼為原料,、無(wú)害,能有效吸附家居裝修過(guò)程中產(chǎn)生的、、氨類等有毒氣體,安全、凈化居室空氣。
脫色應(yīng)用
產(chǎn)品采用杏殼類為原料,脫色率其它顆?;钚蕴?,對(duì)色素中的大分子有較強(qiáng)的吸附能力,主要應(yīng)用于檸檬酸等飲料行業(yè)的脫色,該產(chǎn)品具有過(guò)濾速度快,投放量少等優(yōu)點(diǎn),便于生產(chǎn)過(guò)程中的操作。
催化載體應(yīng)用
產(chǎn)品選用椰子殼為原料,外觀為不定型破碎炭、無(wú)味,比表面積大、機(jī)械強(qiáng)度高、粒度均勻穩(wěn)定、雜質(zhì)含量低,廣泛應(yīng)用于高純度氣體、液體、石化行業(yè)中作為催化劑載體使用,也可以用于石化行業(yè)中脫硫、脫臭處理等。
用途
果殼活性炭被廣泛應(yīng)用于飲用水、工業(yè)用水和廢水的深度凈化以及氣相吸附,如電廠、石化、煉油廠、食品飲料、制糖制酒、醫(yī)藥、電子、養(yǎng)魚、海運(yùn)等行業(yè)水質(zhì)凈化處理,能有效吸附水中的游離氯、酚、硫和其它有機(jī)污染特,特別是致突變物(THM)的前驅(qū)物質(zhì),達(dá)到凈化除雜去異味。還可用于工業(yè)尾氣凈化、氣體脫硫、石油催化重整,氣體分離、變壓吸附、空氣干燥、食品保鮮、、解媒載體,工業(yè)溶劑過(guò)濾、脫色、提純等。各種氣體的分離、提純、凈化;回收;制糖、味精、醫(yī)藥、酒類、飲料的脫色、除臭、精制;貴重金屬提煉;化學(xué)工業(yè)中的催化劑及催化劑載體。產(chǎn)品更具脫色、提純、除雜、除臭、去異味、載體、凈化、回收等功能。
釀酒領(lǐng)域
產(chǎn)品選用椰殼為原料,采用的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備,經(jīng)工藝精制而成,呈黑色顆粒狀、具有無(wú)味、、雜質(zhì)含量少、吸附提純效果好,過(guò)濾速度快等優(yōu)點(diǎn),于酒類的提純、催陳、除濁、異味及各種色素,去除酒類中的苦味物質(zhì)改善口感等。
廢氣處理領(lǐng)域
產(chǎn)品采用果殼為原料,空隙結(jié)構(gòu)合理,廣泛用于有毒氣體的凈化,廢氣處理,漆霧吸附等。對(duì)于化工、石化、煉焦、環(huán)保等行業(yè)的氣體處理及工業(yè)有害氣體的凈化處理。
干燥劑領(lǐng)域
產(chǎn)品選用椰殼、果殼為原料,經(jīng)過(guò)高溫活化及孔徑調(diào)節(jié)工藝處理,使其具備了廣大無(wú)比的比表面積及豐富的中、微孔結(jié)構(gòu),能有效祛除各種包裝產(chǎn)品內(nèi)的異味、臭味和水份。對(duì)于包裝、倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程防潮除臭效果明顯,除了擁有普通干燥劑吸水性強(qiáng)的特點(diǎn)外,還具備了除臭除異味能力,這是它的雙重性,也是其他像硅膠、石灰粉等干燥劑所無(wú)法做到的?;钚蕴扛稍飫?yīng)用廣泛:主要用于食品、服裝、茶葉、、皮革、機(jī)械、電子、電器、精密儀器等領(lǐng)域,吸水、干燥、防潮、除臭。
活性炭可做劑使用
對(duì)于不小心或故意口服藥物、毒物或化學(xué)品的緊急處理,曾用嘔吐或洗胃辦法,但是有人認(rèn)為用吐根、硫酸銅或酒后酸銻鉀作嘔吐劑;認(rèn)為不安全,如果洗胃的話,也認(rèn)為不是太有效的辦法。近年普遍認(rèn)為活性炭是便宜、便利、、有效的口服劑,尤其當(dāng)不知何種毒物中毒時(shí),應(yīng)用活性炭作劑是任何藥品不能替代的。
活性炭在元素組成方面,80%-90%以上由碳組成,這也是活性炭為疏水性吸附劑的原因?;钚蕴恐谐齀碳元素外,還包含布兩類摻和物:一類是化學(xué)結(jié)合的元素,主要是氧和氫,這些元素是由于未完全炭化而殘留在炭中,或者在活化過(guò)程中,外來(lái)的非碳元素與活性炭表面化學(xué)結(jié)合,如用水蒸氣活化時(shí),
活性炭表面被氧化或水蒸氣氧化;另一類摻和物是灰分,它是活性炭的無(wú)機(jī)部分,幾種活性炭的元素組成 ?;钚蕴啃屑铱梢钥闯?,活性炭 還含有少量的氫和氧,氯化鋅法活性炭中含有少量的CI。下面我們來(lái)了解下為什么說(shuō)活性炭可以做劑使用:活性炭能吸附道里的許多植物性毒物、無(wú)機(jī)毒物和藥物,例如水楊酸鹽、和三環(huán)抗抑郁藥等。
但是需要注意的是:活性炭對(duì)于處理強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或-些腐蝕性物引起的中毒是無(wú)效的?;钚蕴繉?duì)于鐵鹽、、鋰鹽、、和一些甲醇、等的吸附率也很低。
脫色和提純精制活性炭是一個(gè)涉及物理、化學(xué)處理的過(guò)程,目的是去除活性炭中的雜質(zhì)、提高其吸附性能和純度,以滿足特定工業(yè)或應(yīng)用需求(如食品、醫(yī)藥、水處理等)。以下是該過(guò)程的主要步驟和技術(shù)要點(diǎn):
一、原料預(yù)處理
篩選與粉碎
將原始活性炭(如煤質(zhì)炭、木質(zhì)炭、果殼炭)按粒度分級(jí),粉碎至所需粒徑(通常為100~325目),以增加比表面積和反應(yīng)活性。
清洗去灰分
用酸(如鹽酸、硝酸)或堿(如氫氧化鈉)溶液浸泡,去除金屬氧化物、礦物質(zhì)等無(wú)機(jī)雜質(zhì)(灰分)。
酸洗后需充分水洗至中性,避免殘留酸液影響后續(xù)使用。
二、脫色處理
脫色主要針對(duì)有機(jī)色素或雜質(zhì),常用于食品、藥品、油脂等行業(yè):
化學(xué)脫色
氧化法:用過(guò)氧化氫(H?O?)、臭氧(O?)或次氯酸鈉(NaClO)氧化吸附在活性炭表面的有色物質(zhì)。
還原法:對(duì)某些發(fā)色基團(tuán)(如醌類),可用還原劑(如亞硫酸氫鈉)處理。
絡(luò)合法:加入螯合劑(如EDTA)與金屬離子結(jié)合,減少催化變色。
物理吸附脫色
活性炭本身通過(guò)多孔結(jié)構(gòu)物理吸附色素分子,高溫活化可增強(qiáng)此能力。
三、提純精制
高溫活化(再活化)
在惰性氣體(如氮?dú)猓┍Wo(hù)下,于8001000℃高溫處理,燒除殘留有機(jī)物,擴(kuò)大孔隙結(jié)構(gòu),提高比表面積(可達(dá)10002000 m2/g)。
可結(jié)合水蒸氣、二氧化碳或空氣進(jìn)行化學(xué)活化。
酸/堿深度純化
多次酸洗(如鹽酸、硫酸)去除金屬雜質(zhì),尤其適用于醫(yī)藥級(jí)活性炭。
堿洗可去除硅酸鹽等殘留物,需嚴(yán)格控制pH值。
洗滌與干燥
用去離子水反復(fù)沖洗至中性,避免離子殘留。
干燥至水分含量<5%(常壓或真空干燥)。
粉碎與分級(jí)
根據(jù)用途調(diào)整粒度(如粉末炭、顆粒炭),并通過(guò)篩分或氣流分級(jí)確保均勻性。
四、質(zhì)量控制
純度檢測(cè)
灰分含量(通常要求<5%,高純炭<1%)。
重金屬含量(如鉛、砷等需符合食品/醫(yī)藥標(biāo)準(zhǔn))。
比表面積和孔徑分布(BET測(cè)試)。
吸附性能測(cè)試
碘值(衡量微孔含量)、亞甲基藍(lán)吸附值(中孔指標(biāo))、四氯化碳吸附率(有機(jī)蒸氣吸附能力)。
五、應(yīng)用場(chǎng)景
食品級(jí):脫色糖漿、油脂、酒類(需符合FDA或GB標(biāo)準(zhǔn))。
醫(yī)藥級(jí):注射液脫色、劑(需嚴(yán)格無(wú)菌和無(wú)重金屬)。
工業(yè)級(jí):水處理、溶劑回收(側(cè)重吸附容量而非純度)。
六、注意事項(xiàng)
環(huán)保處理:酸洗廢液需中和沉淀后排放,避免污染。
安全操作:高溫活化及強(qiáng)酸強(qiáng)堿處理需防護(hù)設(shè)備。
定制化工藝:根據(jù)原料和應(yīng)用調(diào)整參數(shù)(如活化溫度、酸濃度)。
如需具體工藝參數(shù)或針對(duì)某類活性炭的優(yōu)化方案,可提供更多細(xì)節(jié)進(jìn)一步分析。