Активированный уголь в водоподготовке механизм и применение методов
Источник статьи: Ollies (Guangzhou) Recreation and Sports Equipment Co., Ltd Популярность: (нажали 1,843 раз) Горячая линия: (020)82686289
Активированный уголь, как "универсальный игрок" в области водоочистки, стал одним из ключевых материалов для решения проблем качества воды благодаря своей уникальной структуре пор и химическому составу поверхности. От бытовых водоочистителей до очистки ландшафтной воды и промышленных очистных сооружений - активированный уголь используется повсеместно. В этой статье мы проанализируем механизм адсорбции активированного угля на молекулярном уровне, систематически представим его практическое применение в различных сценариях очистки воды, а также дадим научные рекомендации по выбору и использованию, чтобы помочь читателям понять основные моменты этой высокоэффективной технологии очистки воды.
Активированный уголь используется в водоподготовке в основном черезФизическая адсорбция в качестве основной, химическое восстановление в качестве вторичнойНиже приводится сокращенная версия механизма действия и рекомендаций по применению:
I. Основные механизмы действия
-
Физическая адсорбция (свинец)
- удержание порАктивированный уголь имеет хорошо развитую структуру пор (1 г активированного угля ≈ 500-1500 м² площади поверхности) и адсорбирует загрязняющие вещества за счет ван-дер-ваальсовых сил:
- макропористый(>50 нм) → перехват взвешенных частиц
- среднее отверстие(2-50 нм) → захват пигментов, молекул запаха (например, геосмина)
- микропористый(<2 нм) → Нацеливается на небольшие органические молекулы (пестициды, фенолы)
-
Химическое восстановление (вспомогательное)
- дехлорированиеПоверхностные функциональные группы уменьшают остаточный хлор (Cl₂/HOCl) до безвредных хлорид-ионов:
ce2HOCl+C->2HCl+CO2\ce2HOCl+C->2HCl+CO2
- Комбинированные тяжелые металлы: Кислородсодержащие группы (-COOH, -OH) адсорбируют свинец, ртуть и т.д. путем ионного обмена.
II. Основные области применения
- удаление остаточного хлораВысокоэффективно удаляет остаточный хлор выше 99%, защищает прецизионное оборудование (например, мембраны обратного осмоса) и улучшает вкус питьевой воды.
- Удаление органических веществ: Снижение ХПК 50-80%, подходит для глубокой очистки промышленных сточных вод, очистки воды в бассейнах.
- Контроль запаха и цвета: Устраняет землистые, затхлые запахи и коричневатый цвет (например, бытовые водоочистители, восстановление воды в ландшафте).
- перехват микротоксинов: Адсорбирует следы загрязняющих веществ, таких как пестициды и антибиотики, обеспечивая безопасность питьевой воды.
В-третьих, использование активированного угля - полная стратегия
1. Научный отбор
- Выбор материала::
- углерод кокосовой скорлупы: Микропористый процент >85%, предпочтительно для питьевой воды/адсорбции малых молекул.
- 煤质炭: Хорошо развитые мезопоры, подходит для очистки промышленных сточных вод.
- Параметры работы: йодное число >1000 мг/г, скорость адсорбции CTC >70%.
2. Оперативное руководство
- Дом/бассейн::
- способ заполненияГранулированный уголь (GAC) в фильтрующих картриджах (10 л на тонну воды), с обратной промывкой раз в месяц для предотвращения зашлаковывания.
- цикл замены: Замена нового древесного угля каждый год (для высокотемпературной регенерации требуется специальное оборудование).
- масштабное строительство::
- Конструкция фильтрующего слояТолщина ≥1 м, скорость потока 8-15 м/ч (слишком высокая скорость потока снижает скорость адсорбции).
- сроки регенерации: Регенерация (активация паром при 850°C) требуется, когда адсорбционная емкость достигает 20% по собственному весу.
3. Портфель программы повышения эффективности
- Дехлорирование + органика: Активированный уголь + кварцевый песок двухслойная фильтрация → сначала дехлорировать антиоксидант, затем адсорбировать органические вещества.
- Тяжелые металлы + запах: Активированный уголь + фильтрующий материал KDF (медно-цинковый сплав) → KDF снижает содержание тяжелых металлов, активированный уголь адсорбирует побочные продукты.
IV. Рекомендации по предотвращению подводных камней
- Миф 1: Неограниченная регенерация активированного угля
правда о чем-л.: После регенерации в течение 3-4 раз адсорбционная способность уменьшается 30%, бытовой уголь рекомендуется заменить напрямую.
- Миф 2: Активированный уголь может стерилизовать
правда о чем-л.: Подавляет только размножение микроорганизмов и требует сочетания с УФ- или хлорной дезинфекцией.
- самотестирование::
- Обнаружен остаточный хлор (капли реагента окрашиваются в розовый цвет)
- Кислотный запах в сточных водах (выделение загрязняющих веществ из насыщенных пор)
Справочник затрат::
- Угольный картридж для очистки воды в домашних условиях: ¥50-200/год (семья из 5 человек)
- Система фильтрации рыбных прудов: $80/год (производительность 10 тонн в час)
привлекать внимание к чему-л.: Высококонцентрированные сточные воды требуют предварительной коагуляции/биохимической очистки с использованием активированного угля в качестве блока глубокой очистки.