活性碳過濾器原理(活性炭過濾器用到了什么原理?)
一、活性炭過濾器用到了什么原理?
活性炭在我們的生活中使用非常廣泛,其良好的吸附能力倍受歡迎。活性炭過濾器是一種罐體的過濾器械,外部一般是玻璃鋼的材質,內部則是填充活性炭,從而可以過濾水中的微生物以及部分重金屬離子,而且能降低水的色度。那么這種活性炭過濾器的工作原理是怎樣的呢?
活性炭的吸附原理是:在其顆粒表面形成一層平衡的表面濃度。活性炭顆粒的大小對吸附能力也有影響。一般來說,活性炭顆粒越小,過濾面積就越大。所以,粉末狀的活性炭總面積最大,吸附效果最佳,但粉末狀的活性炭很容易隨水流入水箱中,難以控制,很少采用。顆粒狀的活性炭因顆粒成形不易流動,水中有機物等雜質在活性炭過濾層中也不易阻塞,其吸附能力強,攜帶更換方便。
活性炭的吸附能力和與水接觸的時間成正比,接觸時間越長,過濾后的水質越佳。注意:過濾的水應緩慢地流出過濾層。新的活性炭在第一次使用前應洗滌潔凈,否則有墨黑色水流出。活性炭在裝入過濾器前,應在底部和頂部加鋪2~3厘米厚的海綿,作用是阻止藻類等大顆粒雜質滲透進去,活性炭使用2~3個月后,如果過濾效果下降就應調換新的活性炭,海綿層也要定期更換。
活性炭過濾器吸附器內的濾料,底部可裝填0.15~0.4米高的石英砂吸,作為支持層,石英砂的顆粒可采用20-40毫米,石英砂上可裝填1.0-1.5米顆粒狀的活性炭作為過濾層。裝填厚度一般為1000-2000mm。
活性炭過濾器在裝料之前,底部濾料石英砂應進行溶液的穩定性試驗,浸泡24小時后,符合以下要求:全固型物的增加量不超過20mg/L。耗氧量的增加不超過10mg/L。在堿性介質中浸泡后,二氧化硅的增加不超過10mg/L。
活性炭過濾器石英砂沖洗干凈后裝入設備內應仔細清洗,水流應由上往下沖洗,臟水由下部排出,直至出水澄清,然后裝入顆粒性活性炭濾料,再進行清洗,水流由下而上沖洗,臟水由上部排出。
活性炭過濾器的作用主要是去除大分子有機物、鐵氧化物、余氯。這是因為有機物、余氯、鐵氧化物易使離子交換樹脂中毒,而余氯、陽離子表面活性劑等不但會使樹脂中毒,還會破壞膜結構,使反滲透膜失效。
活性炭過濾器在工業中使用非常廣泛,其不僅能提高出水的水質,防止污染,特別是防止后級反滲透膜,離子交換樹脂等的游離態余氧中毒污染。活性炭過濾器不僅效率高,而且運行費用低,出水水質好,過濾效果好。
二、活性炭空氣過濾器的工作原理是什么呢?
活性炭吸附設備工作原理及適用范圍 活性炭是經過活化處理后的碳,其具備比表面積大,孔隙多的特點,使其具有較強吸附能力。顆粒碳比表面積一般可達700—1200m2/g,其孔徑大小范圍在1.5nm一5um之間。其吸附方式主要通過2種途徑:一是活性炭與氣體分子間的范德華力,當氣體分子經過活性炭表面,范德華力起主導作用時,氣體分子先被吸附至活性炭外表面,小于活性炭孔徑的分子經內部擴散轉移至內表面,從而達到吸附的效果,此為物理吸附;二是吸附質與吸附劑表面原子間的化學鍵合成,此為化學吸附。
活性炭吸附一般適用于大風量、低濃度、低濕度、低含塵的有機廢氣。 影響活性炭吸附效果的因素 活性炭的吸附能力主要是受其本身的比表面積、孔隙大小、分子間力、化學鍵合成等因素影響;而在實際應用中,對活性炭裝置的設計,關鍵是活性炭的過濾面積、過濾風速、活性炭的層厚。 活性炭過濾風速在《吸附法工業有機廢氣治理工程技術規范》(HJ2026—2013)中,可以查到固定床吸附,采用顆粒狀吸附劑氣體流速宜低于0.6m/s,采用纖維狀吸附劑氣體流速宜低于0.15m/s,采用蜂窩狀吸附劑氣體流速宜低于1.2m/s;過濾面積即可根據處理風量和過濾風速計算得出。 碳層厚度的設計,就需要結合廢氣的產生濃度、去除效率、活性炭的更換時長等因素進行。一般會采用2種方式計算碳層厚度:一是,根據活性炭需要的更換周期,來確定活性炭的總的裝填量,之后再根據過濾面積計算碳層厚度。
三、袋式活性炭空氣過濾器的工作原理是什么?
吸附
活性炭空氣過濾器是利用顆粒狀的活性炭進一步去除空氣中的污染物,有選擇性地吸附氣態污染物分子,而不像除塵過濾器那樣機械地攔截雜質。
活性炭過濾器主要利用含碳量高、分子量大、比表面積大的活性炭有機絮凝體對水中雜質進行物理吸附,達到水質要求,當水流通過活性炭的孔隙時,各種懸浮顆粒、有機物等在范德華力的作用下被吸附在活性炭孔隙中;同時,吸附于活性炭表面的氯(次氯酸)在炭表面發生化學反應,被還原成氯離子,從而有效地去除了氯,確保出水余氯量小于0.1ppm,滿足RO膜的運行條件。
隨時間推移活性炭的孔隙內和顆粒之間的截留物逐漸增加,使濾器的前后壓差隨之升高,直至失效。在通常情況下,根據過濾器的前后壓差,利用逆向水流反洗濾料,使大部分吸附于活性炭孔隙中的截留物剝離并被水流帶走,恢復吸附功能;當活性炭達到飽和吸附容量徹底失效時,應對活性炭再生或更換活性炭,以滿足工程要求。
活性炭空氣過濾器的工作是通過炭床來完成的。組成炭床的活性炭顆粒有非常多的微孔和巨大的比表面積,具有很強的物理吸附能力。水通過炭床,水中有機污染物被活性炭有效地吸附。此外活性炭表面非結晶部分上有一些含氧官能團,使通過炭床的水中之有機污染物被活性炭有效地吸附。
更多行業知識歡迎私信
本網站文章僅供交流學習 ,不作為商用, 版權歸屬原作者,部分文章推送時未能及時與原作者取得聯系,若來源標注錯誤或侵犯到您的權益煩請告知,我們將立即刪除.