活性炭過(guò)濾吸附原理
根據(jù)吸附過(guò)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(xué)吸附(又稱活性吸附)。在吸附過(guò)程中，當(dāng)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(shí)稱為物理吸附;當(dāng)活性炭分子和污染物分子之間的作用力是化學(xué)鍵時(shí)稱為化學(xué)吸附。物理吸附的吸附強(qiáng)度主要與活性炭的物理性質(zhì)有關(guān)，與活性炭的化學(xué)性質(zhì)基本無(wú)關(guān)。由于范德華力較弱，對(duì)污染物分子的結(jié)構(gòu)影響不大，這種力與分子間內(nèi)聚力一樣，故可把物理吸附類比為凝聚現(xiàn)象。物理吸附時(shí)污染物的化學(xué)性質(zhì)仍然保持不變。
由于化學(xué)鍵強(qiáng)，對(duì)污染物分子的結(jié)構(gòu)影響較大，故可把化學(xué)吸附看做化學(xué)反應(yīng)，是污染物與活性炭間化學(xué)作用的結(jié)果。化學(xué)吸附一般包含電子對(duì)共享或電子轉(zhuǎn)移，而不是簡(jiǎn)單的微擾或弱化作用，是不可逆的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。物理吸附和化學(xué)吸附的根本區(qū)別在于產(chǎn)生吸附鍵的作用力。
吸附過(guò)程是污染物分子被吸附到固體表面的過(guò)程，分子的自由能會(huì)降低，因此，吸附過(guò)程是放熱過(guò)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(xué)吸附的作用力不同，它們?cè)谖綗?、吸附速率、吸附活化能、吸附溫度、選擇性、吸附層數(shù)和吸附光譜等方面表現(xiàn)出一定的差異。

活性炭過(guò)濾器的工作是通過(guò)炭床來(lái)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(qiáng)的物理吸附能力。水通過(guò)炭床，水中有機(jī)污染物被活性炭有效地吸附。此外活性炭表面非結(jié)晶部分上有一些含氧管能團(tuán)，使通過(guò)炭床的水中之有機(jī)污染物被活性炭有效地吸附。活性炭過(guò)濾器是一種較常用的水處理設(shè)備，作為水處理脫鹽系統(tǒng)前處理可有效后級(jí)設(shè)備使用壽命，提高出水水質(zhì)，防止污染，特別是防止后級(jí)反滲透膜，離子交換樹脂等的游離態(tài)余氧中毒污染。

活性炭過(guò)濾器主要用于去除水中有機(jī)物，膠體硅，余氯(Cl2)等，對(duì)臭味，色度，重金屬離子的吸附能力很強(qiáng)。飲料行業(yè)選用凈水炭，可改善產(chǎn)品口感。

活性炭中的灰分組成及其含量對(duì)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(guān)，而且，隨炭中揮發(fā)物的去除，炭中的灰分含量增大。

活性炭孔隙結(jié)構(gòu)：
活性炭是由石墨微晶、單一平面網(wǎng)狀碳和無(wú)定形碳三部分組成，其中石墨微晶是構(gòu)成活性炭的主體部分。活性炭的微晶結(jié)構(gòu)不同于石墨的微晶結(jié)構(gòu)，其微晶結(jié)構(gòu)的層間距在0.34～0.35nm之間，間隙大。即使溫度高達(dá)2000 ℃以上也難以轉(zhuǎn)化為石墨，這種微晶結(jié)構(gòu)稱為非石墨微晶，絕大部分活性炭屬于非石墨結(jié)構(gòu)。石墨型結(jié)構(gòu)的微晶排列較有規(guī)則，可經(jīng)處理后轉(zhuǎn)化為石墨。非石墨狀微晶結(jié)構(gòu)使活性炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，其孔隙結(jié)構(gòu)可由孔徑分布表征。活性炭的孔徑分布范圍很寬，從小于1nm到數(shù)千nm。有學(xué)者提出將活性炭的孔徑分為三類：孔徑小于2nm為微孔，孔徑在2～50nm為中孔，孔徑大于50nm為大孔。

活性炭中的微孔比表面積占活性炭比表面積的95%以上，在很大程度上決定了活性炭的吸附容量。中孔比表面積占活性炭比表面積的5%左右，是不能進(jìn)入微孔的較大分子的吸附位，在較高的相對(duì)壓力下產(chǎn)生毛細(xì)管凝聚。大孔比表面積一般不超過(guò)0.5m2/g，僅僅是吸附質(zhì)分子到達(dá)微孔和中孔的通道，對(duì)吸附過(guò)程影響不大。

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