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【知识】颗粒活性炭500碘值形成

发布日期:2018-11-24 09:49 来源:活性炭网 作者:活性炭网 浏览数:

活性炭通常用于吸附饮用水处理中的天然有机化合物,味道和气味化合物以及合成有机化学物质。吸附是在液相和固相之间的界面处积聚物质的物理和化学过程。活性炭是一种有效的吸

活性炭通常用于吸附饮用水处理中的天然有机化合物,味道和气味化合物以及合成有机化学物质。吸附是在液相和固相之间的界面处积聚物质的物理和化学过程。活性炭是一种有效的吸附剂,因为它是高度多孔的材料并且提供了污染物可能吸附的大表面积。水处理应用中使用的两种主要类型的活性炭是粒状活性炭(GAC)和粉末状活性炭(PAC)。
图1:过滤后吸附。
图1:过滤后吸附。
图2:过滤/吸附。
图2:过滤/吸附。
 
颗粒活性炭(GAC)由高含量的有机材料制成,如木材,褐煤和煤炭。区分颗粒活性炭(GAC)与PAC的主要特征是其粒径。颗粒活性炭(GAC)的直径通常在1.2至1.6毫米之间,表观密度在25至31磅/英尺3之间),取决于所用的材料和制造工艺。床密度比表观密度小约10%,并用于确定填充给定尺寸过滤器所需的颗粒活性炭(GAC)量。颗粒活性炭(GAC)的均匀系数非常大,通常约为1.9,以促进反洗后的分层,并使由于活性炭颗粒与吸附的化合物与活性炭颗粒与较少量的吸附化合物混合而导致的解吸和过早穿透最小化。碘和糖蜜数字通常用于表征颗粒活性炭(GAC)。这些数字描述了颗粒活性炭(GAC)样品中小孔和大孔体积的数量。根据AWWA标准,活性炭的最低碘值为500。
 
在水处理厂中定位颗粒活性炭(GAC)处理单元的两个最常见的选择是:(1)过滤后吸附,其中颗粒活性炭(GAC)单元位于常规过滤过程之后(过滤器后接触器或吸附器); (2)过滤 - 吸附,其中颗粒介质过滤器中的一些或所有过滤介质用颗粒活性炭(GAC)代替。这些配置的示例分别在图1和2中示出。
 
在后过滤应用中,颗粒活性炭(GAC)接触器接收最高质量的水,因此,其唯一目的是去除溶解的有机化合物。除非发生过度的生物生长,否则通常不需要反洗这些吸附剂。该选项通过提供比过滤器 - 吸附器更长的接触时间,为处理颗粒活性炭(GAC)和设计特定的吸附条件提供了最大的灵活性。
 
除了溶解有机物的去除,过滤器 - 吸附器配置使用颗粒活性炭(GAC)进行浊度和固体去除以及生物稳定化。现有的快速砂滤器通常可以通过用颗粒活性炭(GAC)替换全部或部分颗粒介质来改装以进行过滤 - 吸附。改造现有的高速粒状介质过滤器可以显着降低资本成本,因为不需要额外的过滤箱,暗装和反冲洗系统。然而,过滤器 - 吸附器具有较短的过滤器运行时间,并且必须比后过滤器吸附器更频繁地回洗(过滤器 - 吸附器单元的回洗频率与常规高速率颗粒过滤器一样频繁)。此外,
 
确定所需颗粒活性炭(GAC)接触器体积的主要因素是(1)突破,(2)空床接触时间(EBCT)和(3)设计流速。突破时间是颗粒活性炭(GAC)装置的流出物中污染物浓度超过处理要求的时间。根据经验,如果颗粒活性炭(GAC)出水浓度连续三天超过性能标准,颗粒活性炭(GAC)将耗尽,必须更换/再生。EBCT计算为空床体积除以通过的流速。通过增加床体积或降低通过过滤器的流速可以实现更长的EBCT。EBCT和设计流速限定了吸附单元中含有的碳量。较长的EBCT可以延迟突破并降低颗粒活性炭(GAC)更换/再生频率。一旦建立最佳EBCT,就可以确定碳深度和吸附器体积。用于水处理应用的典型EBCT介于5至25分钟之间。
 
颗粒活性炭(GAC)过滤器的表面加载速率是通过给定颗粒活性炭(GAC)滤床区域的流速,并以gpm / ft 2为单位表示。颗粒活性炭(GAC)过滤器的表面加载速率通常在2到10 gpm / ft2之间。当高吸附性化合物(如SOC)作为去除目标时,可以使用高表面负载率。当通过吸附速率控制传质时表面加载速率并不重要,如同较少吸附的化合物一样。
 
碳使用率(CUR)决定了碳排放的速度以及碳必须更换/再生的频率。碳处理效果随着接触时间的增加而提高。更深的床将增加突破时耗尽的碳的百分比。通常在仔细评估与再激活频率和接触器构造成本相关的资本和操作成本之后选择最佳床深度和体积。
 
颗粒活性炭(GAC)接触器可配置为(1)下流固定床,(2)上流固定或扩展床,或(3)脉冲床; 单个或多个吸附器串联或并联运行。在串联的下流固定床中,每个单元与接收最高污染物负载的第一吸附器串联连接,并且最后一个单元接收最轻的污染物负载。从第一个单元中取出碳以重新激活,下一个吸附器成为引导单元。对于并联的下流固定床,每个单元接收相同的流量和污染物负载。为了最大限度地利用碳,多个接触器经常以并联 - 交错模式运行,其中每个接触器处于不同的碳耗尽阶段。由于每个接触器的流出物是混合的,单个接触器可以在突破之外操作,使得混合流仍然满足治疗目标。上流式膨胀床允许通过周期性床膨胀除去悬浮固体,并允许使用较小的碳颗粒而不会显着增加水头损失。在脉冲床吸附器中,从床底部除去废碳,而在顶部加入新鲜碳而不关闭系统。脉冲床不能完全耗尽,这可以防止污水中的污染物突破。从床底部除去废碳,而在顶部加入新鲜碳而不关闭系统。脉冲床不能完全耗尽,这可以防止污水中的污染物突破。从床底部除去废碳,而在顶部加入新鲜碳而不关闭系统。脉冲床不能完全耗尽,这可以防止污水中的污染物突破。
 
根据经济情况,设施可能有现场或非现场再生系统,或者可能浪费废碳并用新的替代它。废弃的颗粒活性炭(GAC)必须认识到污染物可以被解吸,这可能导致在暴露于渗透水,污染土壤或地下水时从废颗粒活性炭(GAC)中浸出污染物。由于污染问题,废颗粒活性炭(GAC)再生通常优于处置。三种最常见的颗粒活性炭(GAC)再生方法是蒸汽,热和化学; 其中热再生是最常用的方法。用于从活性炭中除去吸附有机物的可用热再生技术包括:(1)电红外炉,(2)流化床炉,(3)多膛炉,和(4)回转窑。
(责任编辑:活性炭网)
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