吸附剂的作用原理
发布网友
发布时间：2022-04-25 00:33
共1个回答
热心网友
时间：2023-10-17 17:35
1）絮凝作用原理：PAM用于絮凝时，与被絮凝物种类表面性质，特别是动电位，粘度、浊度及悬浮液的PH值有关，颗粒表面的动电位，是颗粒阻聚的原因加入表面电荷相反的PAM，能使动电位降低而凝聚。
2）吸附架桥：PAM分子链固定在不同的颗粒表面上，各颗粒之间形成聚合物的桥，使颗粒形成聚集体而沉降。
3）表面吸附：PAM分子上的极性基团颗粒的各种吸附。
4）增强作用：PAM分子链与分散相通过种种机械、物理、化学等作用，将分散相牵连在一起，形成网状。
聚丙烯酰胺的作用
1）用于污泥脱水根据污泥性质可选用本产品的相应型号，可有效在污泥进入压滤之前进行污泥脱水，脱水时，产生絮团大，不粘滤布，压滤时不散，流泥饼较厚，脱水效率高，泥饼含水率在80%以下。
2）用于生活污水和有机废水的处理，本产品在配性或碱性介质中均呈现阳电性，这样对污水中悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀，澄清很有效。如生产粮食酒精废水，造纸废水，城市污水处理厂的废水，啤酒废水，味精厂废水，制糖废水，有机含量高 废水、饲料废水，纺织印染废水等，用阳离子聚丙烯酰胺要比用阴离子、非离子聚丙烯酰胺或无机盐类效果要高数倍或数十倍，因为这类废水普遍带阴电荷。
3）用于以江河水作水源的自来水的处理絮凝剂，用量少，效果好，成本低，特别是和无机絮凝剂复合使用效果更好，它将成为治长江、黄河及其它流域的自来水厂的高效絮凝剂。
4）造纸用增强剂及其它助剂。提高填料、颜料等存留率、纸张的强度。
5）用于油田经学助剂，如粘土防膨剂，油田酸化用稠化剂。
6）用于纺织上浆剂、浆液性能稳定、落浆少、织物断头率低、布面光洁。 又称合成沸石或分子筛，其化学组成通式为：
[M2（Ⅰ）M（Ⅱ）]O.Al2O3.nSiO2. mH2O
式中M2（Ⅰ）和M（Ⅱ）分别为为一价和二价金属离子，多半是钠和钙，n称为沸石的硅铝比，硅主要来自于硅酸钠和硅胶，铝则来自于铝酸钠和Al（HO）3等，它们与氢氧化钠水溶液反应制得的胶体物，经干燥后便成沸石，一般n=2~10，m=0~9。
沸石的特点是具有分子筛的作用，它有均匀的孔径，如3A0、4A0、5A0、10A0细孔。有4A0孔径的4A0沸石可吸附甲烷、乙烷，而不吸附三个碳以上的正烷烃。它已广泛用于气体吸附分离、气体和液体干燥以及正异烷烃的分离。 实际上也是一种活性炭，它与一般的碳质吸附剂不同之处，在于其微孔孔径均匀地分布在一狭窄的范围内，微孔孔径大小与被分离的气体分子直径相当，微孔的比表面积一般占碳分子筛所有表面积的90%以上。碳分子筛的孔结构主要分布形式为：大孔直径与碳粒的外表面相通，过渡孔从大孔分支出来，微孔又从过渡孔分支出来。在分离过程中，大孔主要起运输通道作用，微孔则起分子筛的作用。
以煤为原料制取碳分子筛的方法有碳化法、气体活化法、碳沉积法和浸渍法。其中炭化法最为简单，但要制取高质量的碳分子筛必须综合使用这几种方法。
碳分子筛在空气分离制取氮气领域已获得了成功，在其它气体分离方面也有广阔的前景。 本产品具有比表面积大、吸附力强、耐磨强度高、使用安全、简便经济、过滤速度快等特性，是各种含油污水处理的理想材料。
【产品性能及特点】
⑴产品性能表 型号 NUSL-1 形态 颗粒状 外观 深褐色 粒度（cm) ≤1 密度（g/cm) 0.28～0.30 400℃烧失率（%) 70～80 含水量（%） ≤10 ⑵产品特点
1）除油效率高，吸附速率快；
2）对各种含油污水具有很强的适应性，耐冲击负荷能力强；
3）工艺简单，处理装置安装维护简便，材料更换简单易行；
4）与常规破乳气浮相比，无二次污染，投资和运行成本低；
5）吸附饱和后，材料后处理简便易行，可作为助燃剂或燃料使用。
【适用范围】
该产品可广泛应用于石油工业的采油、炼油、贮油运输产生的污水，另外油轮压舱水、洗舱水、机械工业的冷润滑液、轧钢水，电镀污水及粮油加工、皮革、造纸、纺织、食品加工等多行业污水均可应用。产品同时也可应用于膜法、树脂预处理除油、油田回注水除油和高温凝结水除油。
【工艺流程】
根据污水中含油量的高低采用多个吸附柱串联处理污水，在出水处监测油含量，若出水水质不达标则进入循环系统继续处理直至达标为止。产品使用工艺流程图如下图所示：若含油污水中COD、乳化物含量较高，在进入反应器前先进入COD去除装置和乳化物及溶解性物质去除装置等进行预处理。 该产品以植物为主要成分，通过一系列先进的工艺精制而成。该品能吸附多种重金属、适应浓度范围广泛。广泛适用于废水中Cr6+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Pb2+、Cd2+等重金属离子的去除，对重金属吸附容量大。同时，该系列产品对油也有很好的去除效果，吸附饱和后的材料易于燃烧，可采用热处理使其减容，并回收重金属，不会造成二次污染。
【产品性能及特点】
⑴产品性能表 型号 NUSL-2 形状 颗粒状 颜色 深褐色 粒度（cm) ≤1 堆密度（g/cm2） 0.98～1.02 400℃烧失率（%) 61.0～65.0 含水量（%） 13.4～15.0 ⑵产品特点
1）吸附重金属离子能力强；
2）投资运行成本低；
3）与常规的化学沉淀法和吸附法相比，无二次污染产生；
4）吸附饱和后的材料易于燃烧且可回收重金属。
【适用范围】
适用于处理各种含重金属废水，如采矿、冶炼、电镀、电解、医药、油漆、合金、纺织、印染、农药、造纸、烟草、陶瓷与无机颜料制造等行业。
【工艺流程】
采用多个“易更换抽屉式反应器”串联处理污水，在出水处监测，若出水不达标进入循环系统继续处理直至达标。若污水中含有有机污染物，进入反应器前可加入COD去除装置作为预处理。产品使用工艺流程图如下图所示：处理效果】 项目 Cr6+(mg/L) Cu2+(mg/L) Ni2+(mg/L) Zn2+(mg/L) Pb2+(mg/L) Cd2+(mg/L) 进水 20～120 20～80 20～100 50～90 20～100 20～80 出水 ≤0.2 ≤0.5 ≤0.5 ≤2.0 ≤0.5 ≤0.1 注：对于进水浓度超过上述范围的污水，可采取多级串联的方式进行处理。
新一代再生水处理材料UERW-1
在再生水处理研究领域，目前采用较多的工艺方法是“老三段”法，即二级出水经混凝沉淀+砂滤+消毒；近年来也出现了“生物+臭氧”工艺，但是这些工艺方法均存在工艺流程长、占地面积大、设备投资大、成本较高、产生生物或化学污泥量大、氮磷和有害病菌无法同步去除的问题，难以广泛应用。本产品以天然矿物为基体，经过一系列改性工艺制备而成，它具有同步去除氮磷、有机物和抗菌能力，且易于再生，城市污水厂二级出水经该产品“一步法”处理后出水即达到再生水水质指标。
【产品性能及特点】
⑴产品性能表 型号 UERW-1 形状 颗粒状 颜色 肉红色 密度 1.9g/cm3 含水量（%） <0.5 ⑵产品特点
1）同步去除二级出水中磷酸盐、氨氮和硝态氮以及有害病菌；
2）运行成本低，是“老三段”处理方法成本的1/2左右；
3）工艺简单，占地面积小，无化学和生物污泥产生；
4）产品易于再生，可重复利用。
【适用范围】
适用于处理城市污水厂二级出水作为再生水，如景观水、土地回灌、道路冲洗水；也可用于生活小区中水回用处理、工业污水的*处理以及氮、磷超标水的处理。
【主要污染物处理效果】 项目 COD(mg/L) TP(mg/L) TN(mg/L) NH3-N(mg/L) N-NO3-(mg/L) 大肠菌群（个/L) 进水 60 1.5 20 8 10 104 出水 ≤15 ≤0.2 ≤1.5 ≤1.0 ≤0.5 ≤3 注：上述效果为城市污水厂二级出水处理后主要水质指标 吸附剂的良好吸附性能是由于它具有密集的细孔构造。与吸附剂细孔有关的物理性能有：
a.孔容（VP）：吸附剂中微孔的容积称为孔容，通常以单位重量吸附剂中吸附剂微孔的容积来表示（cm3/g).孔容是吸附剂的有效体积，它是用饱和吸附量推算出来的值，也就是吸附剂能容纳吸附质的体积，所以孔容以大为好。吸附剂的孔体积（Vk）不一定等于孔容（VP），吸附剂中的微孔才有吸附作用，所以VP中不包括粗孔。而Vk中包括了所有孔的体积，一般要比VP大。
b.比表面积：即单位重量吸附剂所具有的表面积，常用单位是m2/g。吸附剂表面积每克有数百至千余平方米。吸附剂的表面积主要是微孔孔壁的表面，吸附剂外表面是很小的。
c.孔径与孔径分布：在吸附剂内，孔的形状极不规则，孔隙大小也各不相同。直径在数埃（A0）至数十埃的孔称为细孔，直径在数百埃以上的孔称为粗孔。细孔愈多，则孔容愈大，比表面也大，有利于吸附质的吸附。粗孔的作用是提供吸附质分子进入吸附剂的通路。粗孔和细孔的关系就象大街和小巷一样，外来分子通过粗孔才能迅速到达吸附剂的深处。所以粗孔也应占有适当的比例。活性炭和硅胶之类的吸附剂中粗孔和细孔是在制造过程中形成的。沸石分子筛在合成时形成直径为数微米的晶体，其中只有均匀的细孔，成型时才形成晶体与晶体之间的粗孔。
孔径分布是表示孔径大小与之对应的孔体积的关系。由此来表征吸附剂的孔特性。
d.表观重度（dl）：又称视重度。
吸附剂颗粒的体积（Vl）由两部分组成：固体骨架的体积（Vg）和孔体积（Vk），即：
Vl= Vg+ Vk
表观重度就是吸附颗粒的本身重量（D）与其所占有的体积（Vl）之比。
吸附剂的孔体积（Vk）不一定等于孔容（VP），吸附剂中的微孔才有作用，所以VP中不包括粗孔。而Vk中包括了所有孔的体积，一般要比VP大。
e.真实重度（dg）：又称真重度或吸附剂固体的重度，即吸附剂颗粒的重量（D）与固体骨架的体积Vg之比。
假设吸附颗粒重量以一克为基准，根据表观重度和真实重度的定义则：
dl==l/Vl ; dg=l/Vg
于是吸附剂的孔体积为：
Vk=l/dl – l/dg
f.堆积重度（db）：又称填充重度，即单位体积内所填充的吸附剂重量。此体积中还包括有吸附颗粒之间的空隙，堆积重度是计算吸附床容积的重要参数。
以上的重度单位常用g/cm3、kg/l、kg/m3表示。
g.孔隙率（εk）：即吸附颗粒内的孔体积与颗粒体积之比。
εk=Vk/（Vg+Vk）=（dg-dl）/ dg=1-dl/dg
h.空隙率（ε）：即吸附颗粒之间的空隙与整个吸附剂堆积体积之比。
ε=（Vb-Vl）/Vb=（dl-db）/dl=1-db/dl
