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在制备过程中,具有氧化性的高温活化气体无序碳原子及杂原子首先发生反应,使原来封闭的孔打开,进而基本微晶表面暴露,然后活化气体与基本微晶表面上的碳原子继续发生氧化反应,使孔隙不断扩大。一些不稳定的炭因气化生成CO、CO2、H2和其他碳化合物气体,从而产生新的孔隙,同时焦油和未炭化物等也被除去,终得到活性炭产品。活性炭发达的比表面积则源自中孔、大孔孔容的增加,形成的大孔、中孔和微孔的相互连接贯通。由于物理法工艺流程相对简单,产生的废气以CO2和水蒸气为主,对环境污染较小,而且终得到的活性炭产品比表面积高、孔隙结构发达、应用范围广,因此世界范围内的活性炭生产厂家中70%以上都采用物理法生产活性炭。炭活化过程中产生大量的余热,可满足原料烘干、余热锅炉制高温蒸汽、产品的洗涤烘干等所需热能。 [2]
活性炭是用木材、煤、果壳等含碳物质在高温和缺氧条件下活化制成。它有非常多的微孔和巨大的比表面积,通常1克活性炭的表面积达500~1500米,因而具有很强的物理吸附能力,能有效地吸附废水中的有机污染物。此外,在活化过程中活性炭表面的非结晶部位上形成一些含氧官能团,如羧基(-COOH)、羟基(-OH)、羰基。这些基团使活性炭具有化学吸附和催化氧化、还原的性能,能有效地去除废水中一些金属离子。活性炭具有很强的吸附作用,可以吸附工业废水中的微小粒子,使其沉淀排除,达到废水处理的目的。活性炭由于它的多孔隙结构,使得它表面形成了大量的微小孔洞,这些孔洞的直径一般在很小的纳米数量级,这就造成了活性炭的相对表面积十分巨大,对外界的细粒子产生巨大的吸附作用。
除了将活性炭放入工业废水中自主吸附以外,还可以用通热风的方法在吸附过程中为活性炭提供源源不断的氧气,这样活性炭的吸附能力在通风和升温条件下就会逐渐加强,污水处理的效果也就越明显。
2、活性炭吸附法处理工业废水的优点
活性炭吸附法处理工业废水的优点是:
1、处理效果好而且比较稳定;
2、提高了微生物对有机毒物和重金属的抗性;
3、产生有凝聚力的炭体和微生物,形成坚实和稠密的污泥,改善了活性污泥法的操作条件;
4、活性炭能吸附表面活性物质,解决了曝气池中的起泡沫问题;
5、能用于处理成分复杂、浓度和水量多变的废水;
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