《水的吸附法》PPT课件.ppt

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1、一、吸附原理吸附剂：具有吸附能力的多孔性固体物质。吸附质:废水中被吸附的物质.吸附:在相界面上，物质的浓度自动发生累积或浓集的现象。水处理中,主要是利用多孔性固体物质使废水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法.第八章吸附法引起吸附的主要原因：（1）溶质对水的疏水特性和溶质对固体颗粒的高度亲合力;（2）溶质与吸附剂之间的静电引力、范德华引力或化学键力.吸附物理吸附化学吸附吸附剂与吸附物质之间是通过分子间引力(即范徳华力)而产生的吸附(无选择性)吸附剂与被吸附物质之间产生化学作用，生成化学键引起吸附(有选择性)吸附的类型交换吸

2、附二、吸附平衡与吸附等温式(一)吸附平衡吸附过程中，固、液两相经过充分的接触后，最终将达到吸附与脱附的动态平衡。达到平衡时，单位吸附剂所吸附的吸附质的重量称为平衡吸附量，常用qe(mg/g)表示。将平衡吸附量qe与相应的平衡浓度ce作图得吸附等温线。1．Langmuir等温式Langmuir假设吸附剂表面均一，各处的吸附能相同;吸附是单分子层的，当吸附剂表面为吸附质饱和时，其吸附量达到最大值；在吸附剂表面上的各个吸附点间没有吸附质转移运动；达动态平衡状态时，吸附和脱附速度相等。(二)吸附等温式2.B.E.T.等温式（多层吸附）假定在

3、原先被吸附的分子上面仍可吸附另外的分子，同发生多分子层吸附,总吸附量等于各层吸附量之和。由此导出的二常数B.E.T.等温式为：3．Freundlich等温式此为指数函数型式的经验公式：式中，K称为Freundlich吸附系数，n为常数，通常大于1。图解法:Lgqe=lgK+1/nlgce1/n越小，吸附性能越好，1/n=0.1-0.5，容易吸附；1/n>2，则难吸附。指单位重量的吸附剂在单位时间内所吸附的物质量。三吸附速度衡量指标吸附能力吸附速度固体吸附剂用吸附量衡量单位质量吸附剂在单位时间内所吸附的物质量吸附阶段颗粒外部扩散阶段孔

4、隙扩散阶段吸附反应阶段吸附质从溶液中扩散到吸附剂表面吸附质在吸附剂孔隙中继续向吸附点扩散吸附质被吸附在吸附剂孔隙内的吸附点表面吸附过程一般分为3个阶段：吸附反应阶段非常快，V主要取决于第I、II阶段速度外部扩散速度与溶液浓度成正比与吸附剂的比表面积的大小成正比吸附剂颗粒直径越小，速度越快增加溶液与颗粒间的相对运动速度，可提高速度孔隙扩散速度吸附剂颗粒越小，速度越快四、影响吸附的因素（一）吸附剂性质吸附剂的物理化学性质和吸附质的物理化学性质对吸附有很大影响。极性分子(或离子)型的吸附剂容易吸附极性分子(或离子)型的吸附质。非极性分子型

5、的吸附剂容易吸附非极性的吸附质。（二）吸附质的性质吸附质在废水中的溶解度越小,越容易被吸附.吸附量随有机物分子量的增大而增加。活性炭处理废水时，对芳香族化合物的吸附效果较脂肪族化合物好，不饱和链有机物较饱和链有机物好，非极性或极性小的吸附质较极性强吸附质好。应当指出，实际体系的吸附质往往不是单一的，它们之间可以互相促进、干扰或互不相干。（三）操作条件1废水的pH值:溶液的pH值影响到溶质的存在状态（分子、离子、络合物），也影响到吸附剂表面的电荷特性和化学特性，进而影响到吸附效果.2温度:吸附是放热过程，低温有利于吸附，升温有利于脱附

6、.3共存物质:对于物理吸附，共存多种物质时的吸附比单一物质时的吸附要差。4接触时间:应保证吸附达到平衡时的时间，而该时间的大小取决于吸附速度V，V大则所需时间短。四、吸附剂及其再生1.活性炭在水处理中较多采用颗粒活性炭。粉末状活性炭粒状活性炭（园柱状、球状），粒径2~4mm棒状活性炭：Φ50mm，L=255mm活性炭纤维:直径一般5-20um2.腐植酸类吸附剂腐植酸是一组芳香结构的，性质与酸性物质相似的复杂混合物。腐植酸类物质能吸附工业废水中的许多金属离子，如汞、铬、锌、镉、铅、铜等。腐植酸对阳离子的吸附，包括离子交换、螯合、表面吸

7、附、凝聚等作用。3．树脂吸附剂具有立体网状结构，呈多孔海绵状。加热不熔化，可在150℃下使用，不溶于一般溶剂及酸、碱，比表面积可达800m2/g。树脂吸附剂的结构容易人为控制，因而它具有适应性大、应用范围广、吸附选择性特殊、稳定性高等优点，并且再生简单，多数为溶剂再生。再生方法加热再生法在高温条件下，提高了吸附质分子的能量，使其易于从活性炭的活性点脱离；而吸附的有机物则在高温下氧化和分解，成为气态逸出或断裂成低分子化学再生法通过化学反应，使吸附质转化为易溶于水的物质而解吸下来再生是在吸附剂本身的结构基本不发生变化的情况下，用某种方法

8、将吸附质从吸附剂微孔中除去,恢复它的吸附能力。脱水干燥炭化活化冷却五、吸附工艺和设备操作方式连续式间歇式将废水和吸附剂放在吸附池内进行搅拌30min左右，然后静置沉淀，排除澄清液固定床移动床流化床吸附剂固定填放在吸附柱(或塔)中在操作