Cómo se utiliza el carbón activado en la máquina de tratamiento de agua

Como material carbonoso relativamente especial, el carbón activado se usa ampliamente en diversos campos, como la protección del medio ambiente, debido a su estructura porosa desarrollada, su gran área de superficie específica, su buena estabilidad, su gran capacidad de adsorción y su excelente capacidad de regeneración. Introducir enfáticamente la aplicación de la tecnología de adsorción de carbón activado en el tratamiento de agua.

Propiedades físicas y químicas del carbón activado

1.1 Carbón activado

El carbón activado es un adsorbente no polar de uso común con un rendimiento estable y resistencia a la corrosión, por lo que es ampliamente utilizado. Es un término general para sustancias a base de carbono con propiedades de adsorción. Calentar y carbonizar sustancias orgánicas que contienen carbono para eliminar todos los volátiles y activarlos con productos químicos (como ZnCl2, etc.) o vapor de agua para hacer adsorbentes porosos con estructura de carbono. Hay dos tipos de carbón activado, en polvo y granular, y el carbón activado granular se usa principalmente en la industria.

Debido a las diferentes materias primas y métodos de producción, la distribución del tamaño de los poros es diferente, generalmente dividida en: tamiz molecular de carbono, el tamaño de los poros es inferior a 10 × 10-10 m; coque activado, el tamaño de los poros es inferior a 20×10-10; carbón activado, el tamaño de los poros es inferior a 50 × 10-10 m.

1.2 Fibra de carbón activado 

La fibra de carbón activado es un nuevo tipo de material funcional de adsorción, que está hecho de lignina, celulosa, fibra fenólica, fibra de polipropileno, fibra de brea, etc., mediante carbonización y activación. En comparación con el carbón activado, tiene una estructura microporosa única, mayor superficie externa y área de superficie específica, y una variedad de grupos funcionales, y el diámetro de poro promedio también es más pequeño. Se puede obtener en los campos de aguas residuales, tratamiento de gases residuales y purificación de agua a través de la adsorción física y la adsorción físico-química ampliamente utilizada.

El volumen de microporos del carbón activado fibroso representa aproximadamente el 90% del volumen total de poros, y la mayoría de sus diámetros de microporos son de aproximadamente 1 nm, sin poros ni macroporos excesivos. El área de superficie específica es generalmente 600-1200m2/g, incluso hasta 3000m2/g. La tasa de regeneración por desorción de la fibra de carbón activado es rápida, el tiempo es corto y su rendimiento no cambia, lo que es mejor que el carbón activado. Al igual que el carbón activado, las fibras de carbón activado no son selectivas en la adsorción y se utilizan principalmente para adsorber contaminantes orgánicos y, por lo general, se utilizan para el tratamiento integral de aguas residuales en las refinerías.

Forma de adsorción y adsorción de carbón activado

2.1 Tratamiento de carbón activado

Se refiere al proceso de usar carbón activado como adsorbente y catalizador. Se utiliza principalmente en la purificación profunda de agua potable, tratamiento de aguas residuales urbanas y tratamiento de aguas residuales industriales.

2.2 Adsorción y forma de adsorción

La acción de acumular solutos sobre una superficie sólida se llama adsorción. La superficie del carbón activado tiene efecto de adsorción. La adsorción se puede considerar como un fenómeno superficial, por lo que la adsorción está estrechamente relacionada con las características de la superficie del carbón activado. El carbón activado tiene una gran superficie interna y distribución de poros. El efecto del área de su superficie exterior y el estado de oxidación de la superficie es pequeño, y la superficie exterior proporciona muchos canales que se comunican con la cavidad interior. El papel principal de los óxidos de superficie es hacer que la columna vertebral de carbono hidrófoba sea hidrófila, dando al carbón activado una afinidad por muchos compuestos polares y no polares. El carbón activado tiene energía superficial y su adsorción es causada por la fuerza desequilibrada sobre los átomos de carbono que forman la superficie de la pared del poro, lo que provoca la adsorción superficial.

Aplicación de la tecnología de adsorción de carbón activado en el tratamiento de aguas.

3.1 Descripción general de la aplicación de la tecnología de adsorción de carbón activado en el tratamiento de agua

La práctica ha demostrado que el carbón activado es un adsorbente ideal para el tratamiento de aguas y aguas residuales, y el uso de carbón activado para el tratamiento de aguas y aguas residuales se ha estudiado durante diez años. En las últimas dos décadas, dado que la regeneración del carbón activado se ha resuelto satisfactoriamente y el costo de fabricación del carbón activado también se ha reducido, la tecnología de adsorción de carbón activado se ha popularizado y utilizado gradualmente en el país y en el extranjero. Maloliente. A principios de la década de 1960, los países europeos y americanos comenzaron a utilizar la adsorción con carbón activado como un medio eficaz para la purificación del agua. mi país ha utilizado carbón activado para el tratamiento de aguas residuales con disulfuro de carbono en la década de 1960. Desde principios de la década de 1970, el carbón activado granular se ha desarrollado rápidamente en términos de tecnología, rango de aplicación y escala de tratamiento para el tratamiento de aguas residuales industriales. El tratamiento de aguas residuales de refinación de petróleo, aguas residuales de explosivos, aguas residuales de impresión y teñido, aguas residuales químicas y aguas residuales de galvanoplastia se ha aplicado a gran escala en la producción y se han logrado resultados satisfactorios.

3.2 Aplicación de carbón activado en el tratamiento de aguas residuales

El carbón activado tiene diferentes formas, y actualmente todavía se encuentra principalmente en forma granular y en polvo en el tratamiento de agua. El carbón en polvo se utiliza para la adsorción intermitente, es decir, según una cierta proporción, se agrega carbón en polvo al agua a tratar, se mezcla uniformemente y el carbón y el agua se separan por sedimentación o filtración. Este método también se llama adsorción estática. El carbón granular se utiliza para la adsorción continua. El agua tratada pasa por el lecho de adsorción de carbón para purificar el agua. Este método es exactamente igual que el lecho fijo en forma, también conocido como adsorción dinámica. Hay muchas sustancias que pueden ser adsorbidas por carbón activado, ya sean orgánicas o inorgánicas, iónicas o no iónicas. Además, la superficie de carbón activado también puede actuar como catalizador, por lo que puede utilizarse en muchas ocasiones diferentes.

El carbón activado tiene una gran capacidad de adsorción de materia orgánica disuelta en el agua y es eficaz para eliminar la mayoría de los contaminantes orgánicos del agua, como compuestos de fenol y benceno, petróleo y muchas otras materias orgánicas sintéticas. Algunos contaminantes orgánicos del agua son difíciles de eliminar mediante métodos bioquímicos o de oxidación, pero el carbón activado los adsorbe fácilmente.

El costo del tratamiento de adsorción de carbón activado es más alto que otros métodos de tratamiento generales. Por lo tanto, cuando la concentración de materia orgánica en el agua es alta, se deben utilizar otros métodos más económicos para reducir el contenido de materia orgánica en cierta medida antes del procesamiento. En el tratamiento de aguas residuales, el proceso de adsorción de carbón activado generalmente se coloca detrás del proceso de soplado bioquímico, que se denomina tratamiento terciario de aguas residuales con carbón activado, que reduce aún más el contenido de materia orgánica en las aguas residuales, elimina los contaminantes que los microorganismos no descomponen fácilmente y hace el agua después del tratamiento con carbón activado puede cumplir con los requisitos de los estándares de descarga, o hacer que el agua tratada regrese al proceso de producción para su uso repetido, a fin de lograr el propósito del ciclo cerrado de agua de producción.

La capacidad del carbón activado para adsorber materia orgánica es muy grande. En el tratamiento terciario de aguas residuales, la DQO adsorbida por cada gramo de carbón activado puede alcanzar decenas de por ciento de su propia masa. La adición de tratamiento terciario de aguas residuales en la planta de tratamiento de aguas residuales puede lograr una eliminación del 95 % de la DBO. El carbón activado elimina la materia orgánica del agua en forma de adsorción física, y las propiedades adsorbidas no cambian antes ni después de la adsorción. Si se puede utilizar un método de desorción adecuado, también se pueden recuperar sustancias valiosas en el agua. Si el carbón activado en polvo se coloca en el equipo de explosión de gas, el polvo de carbón y los microorganismos forman una especie de agregado, lo que puede hacer que el efecto del tratamiento supere el método de tratamiento biológico secundario general, y la calidad del agua efluente se acerque al tratamiento terciario.

Además, también puede hacer que el lodo de carbón activado sea denso y firme, reducir la turbidez del efluente y aumentar la carga hidráulica del tratamiento secundario. El carbón en polvo se puede agregar de manera intermitente y el efecto del tratamiento se puede mejorar para las plantas de tratamiento secundario existentes sin aumentar la inversión en el tratamiento terciario.

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