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【产品】粉状活性炭(PAC)科普

发布日期:2018-11-23 09:30 来源:活性炭网 作者:活性炭网 浏览数:

关于PAC作为除去有机物的唯一吸附剂的有效性的几个考虑因素与上面针对GAC所讨论的那些相同。 通常,我们可以期望相同的相对选择性去除有机和无机材料。 例外是那些取决于碳表面

关于PAC作为除去有机物的唯一吸附剂的有效性的几个考虑因素与上面针对GAC所讨论的那些相同。通常,我们可以期望相同的相对选择性去除有机和无机材料。例外是那些取决于表面性质的例外,因为PAC通常具有与GAC不同的性质。较低成本的材料最常用于其制造,并且产品通常具有低得多的密度。PAC通常非常易碎,但这并不重要,因为它通常用于一次性使用。如果脆性PAC再生,则无疑会观察到高损耗。

PAC的使用不同于GAC的应用,所用反应器的类型,吸附动力学的相对重要性以及竞争吸附效应的相对性质。

PAC通常应用于快速混合装置的水处理装置中,使其迅速分散。通常遵循的絮凝和沉降单元为许多有机物吸附提供了必要的延迟。其他可能的应用点包括快速混合单元后的摄入量和点数。后一点通常是不希望的,因为吸附时间减少。如果在快速过滤器之前添加,则接触时间仅为几分钟或几分之一分钟。PAC也可用于固体接触上流式澄清器。在这些装置中,PAC悬浮,待处理的水通过悬浮液。在这种类型的接触器中可以使用高浓度的PAC,并且可以回收PAC。

当施加PAC以使其随着水流移动通过处理单元时,其倾向于与水处理设备流出物中的有机物浓度平衡。相比之下,吸附器入口处的GAC在与碳接触之前倾向于与水中的浓度平衡,而吸附器出口处的GAC倾向于与流出物中的有机物平衡。最终结果是GAC倾向于以比PAC更高的浓度平衡。因为与高平衡浓度相比,可以在低平衡浓度下实现低得多的负载,即每质量碳吸附的有机材料的质量,通常需要比GAC更多的PAC来实现所需的去除。

迄今为止,PAC已广泛用于水处理厂,以去除导致令人不快的味道和气味的有机化合物(AWWA委员会报告,1977)。很少有人评估其对去除许多其他有关化合物的适用性,例如THM前体,TOC,特定的氯化有机物等。已经使用PAC进行了一些工作以去除THM,但仅使用了一种碳,只处理了一种水(美国环境保护署,1976a)。竞争效应和碳类型会显着影响结果。因此,应对其他类型的水和其他碳进行测试。

PAC上的吸附受到其他过程的影响。例如,当应用于快速混合装置时,PAC可能陷入絮凝物颗粒中,从而影响某些化合物的吸附。

当PAC应用于含氯的水时,碳将充当还原剂并破坏氯。这增加了达到给定消毒水平所需的氯。还有一些证据表明与氯的反应对有机物的吸附有不利影响(McGuire ,1978; Snoeyink ,1974)。这个问题的重要性需要进一步评估。还不知道与碳反应的氯或碳表面上的有机化合物是否产生不希望的氯化有机物进入处理过的水中。

快速扩散的分子的吸附应该与水处理厂中的小PAC颗粒达到平衡。然而,诸如腐殖酸的大分子缓慢扩散,并且很可能在可用时间内不能实现吸附平衡。

正如在GAC上那样,吸附分子在PAC上竞争位点。大多数相同的考虑适用于这两种材料,但一个独特的差异涉及先前吸附的分子的位移。在GAC床中,弱吸附的材料可能被置换,有时导致流出物浓度大于进水浓度。当PAC用于污泥覆盖层时,例如在上流固体接触澄清器中,预计其表现类似,但是当它被施加以使其在处理过程中移动直到其沉降时,流出物浓度总是小于进水浓度,尽管去除的百分比不会像没有竞争时那么高。

摘要,结论和建议

在固定床或流化床吸附器中,可以在PAC上实现比在GAC上更低的负载。因此,通常需要更高剂量的PAC来实现相同的结果。PAC也很难再生,但是,由于成本较低,在某些应用中可能在经济上合理。通常,预期相同类型的化合物吸附在PAC上与在GAC上一样。当应用PAC使其仅在短时间内与水接触时,很可能不支持生物活性。此外,当PAC与被处理的水一起移动时,不会出现大于流入物的流出物浓度。然而,当其应用于上流固体接触澄清剂时,碳颗粒与水之间的接触时间更长,并且微生物生长可附着于碳颗粒。

建议进行更多研究以确定PAC最有效的条件,并确定PAC(以及GAC)及其吸附化合物与预先消毒剂的反应是否会在处理过的水中产生不希望的化合物。


(责任编辑:活性炭网)
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