活性炭吸附的影響因素

由于活性炭水處理所涉及的吸附過(guò)程和作用原理較為復(fù)雜，因此影響因素也較多。主要與活性炭的性質(zhì)、水中污染物的性質(zhì)、活性炭處理的過(guò)程原理以及選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)與操作條件等有關(guān)。具體的主要有以下幾點(diǎn)。

（1）活性炭的性質(zhì)   包括以下幾點(diǎn)。

①比表面積。由于吸附現(xiàn)象發(fā)生在吸附劑表面上，所以吸附劑的比表面積是影響吸附的重要因素之一，比表面積越大，吸附性能越好。

②微孔分布。吸附過(guò)程可看成三個(gè)階段，內(nèi)擴(kuò)散對(duì)吸附速率影響較大，所以活性炭的微孔分布是影響吸附的另一重要因素。

③表面化學(xué)性質(zhì)、極性及所帶電荷。

（2）吸附質(zhì)（溶質(zhì)或污染物）的性質(zhì)   同一種活性炭對(duì)于不同污染物的吸附能力有很大差別。主要包括以下幾點(diǎn)。

①溶解度。對(duì)同一族物質(zhì)的溶解度隨鏈的加長(zhǎng)而降低，而吸附容量隨同系物的系列上升或相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增加。溶解度越小，越易吸附。

②分子構(gòu)造。吸附質(zhì)分子的大小和化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)吸附也有較大的影響。因?yàn)槲剿俾适軆?nèi)擴(kuò)散速率的影響，吸附質(zhì)（溶質(zhì)）分子的大小與活性炭孔徑大小成一定比例，最利于吸附。在同系物中，分子大的較分子小的易吸附。不飽和鍵的有機(jī)物較飽和的易吸附。芳香族的有機(jī)物較脂肪族的有機(jī)物易于吸附。

③極性?；钚蕴炕究梢钥闯墒且环N非極性的吸附劑，對(duì)水中非極性物質(zhì)的吸附能力大于極性物質(zhì)。

④吸附質(zhì)濃度。吸附質(zhì)的濃度在一定范圍時(shí)，隨著濃度增高，吸附容量增大。因此吸附質(zhì)（溶質(zhì)）的濃度變化，活性炭對(duì)該種吸附質(zhì)（溶質(zhì)）的吸附容量也變化。

（3）溶液pH值   溶液pH值對(duì)吸附的影響要與活性炭和吸附質(zhì)（溶質(zhì)）的影響綜合考慮。

①溶液pH值控制了酸性或堿性化合物的離解度，當(dāng)pH值達(dá)到某個(gè)范圍時(shí)，這些化合物就要離解，影響對(duì)這些化合物的吸附。

②溶液的pH值還會(huì)影響吸附質(zhì)（溶質(zhì)）的溶解度，以及影響膠體物質(zhì)吸附質(zhì)（溶質(zhì)）的帶電情況。

③由于活性炭能吸附水中OH，因此影響對(duì)其他離子的吸附。④活性炭從水中吸附有機(jī)污染物質(zhì)的效果，一般隨溶液pH值的增加而降低，pH值高于9.0時(shí)，不易吸附，pH值越低時(shí)

效果越好。在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)試驗(yàn)確定**pH值范圍。

（4）溶液溫度   因?yàn)橐合辔綍r(shí)吸附熱較小，所以溶液溫度

的影響較小。吸附是放熱反應(yīng)[吸附熱，即活性炭吸附單位質(zhì)量的吸附質(zhì)（溶質(zhì)）放出的總熱量，以kJ/mol為單位]，吸附熱越大，溫度對(duì)吸附的影響越大。溫度對(duì)物質(zhì)的溶解度有影響，因此對(duì)吸附也有影響。

（5）多組分吸附質(zhì)共存   應(yīng)用吸附法處理水時(shí)，通常水中不是單一的污染物質(zhì)，而是多組分污染物的混合物。在吸附時(shí)，它們之間可以共吸附，互相促進(jìn)或互相干擾。一般情況下，多組分吸附時(shí)分別的吸附容量比單組分吸附時(shí)低。

（6）吸附操作條件   因?yàn)榛钚蕴恳合辔綍r(shí)，外擴(kuò)散（液膜擴(kuò)散）速率對(duì)吸附有影響，所以吸附裝置的形式、接觸時(shí)間（通水速率）等對(duì)吸附效果都有影響。