在废水处理中,吸附法主要用于去除废水中的重金属离子、有毒且难生物降解的有机物、放射性元素等,也可作为废水深度处理的一种工艺,以保证再生水的质量。
利用多孔性固体吸附废水中一种或几种溶质,达到废水净化的目的或回收有用溶质的过程,称为吸附。这种对溶质有吸附能力的固体称为吸附剂,而被固体吸附的物质称为吸附质。
废水与吸附剂接触后,一方面吸附质被吸附剂吸附,另一方面,一部分已被吸附的吸附质因热运动的结果而脱离吸附表面,又回到液相中去,前者称为吸附过程,后者称为解吸过程。当吸附速度和解吸速度相等时,即达到吸附平衡。
影响吸附的主要因素包括:
1、吸附剂的性质:吸附剂的种类不同,吸附效果不同。一般是极性分子型的吸附剂容易吸附极性分子的行的吸附质,非极性分子型的吸附剂容易吸附非极性分子的行的吸附质。由于吸附作用是发生在吸附剂的内外表面上,所以吸附剂的比表面积越大,吸附能力就越强。另外,吸附剂的颗粒大小、孔隙构造和分布情况,以及表面化学特性等,对吸附也有很大的影响。
2、吸附质的性质:吸附质在废水中的溶解度对吸附有较大影响。一般来说,吸附质的溶解度越低,越容易被吸附;吸附质的浓度增加,吸附量也随之增加,但浓度增加到一定程度后,吸附量增加很慢;如果吸附质是有机物,其分子尺寸越小,吸附反应就进行的越快;极性的吸附剂容易吸附极性的吸附质,非极性的吸附剂容易吸附非性的吸附质。
3、废水中的pH:pH对吸附质在废水中的形态和溶解度均有影响,因而对吸附效果也就相应的有影响。废水pH对吸附的影响还与吸附剂性质有关。
4、温度:吸附反应通常是放热的,因此温度越低对吸附越有利。但在废水处理中,一般温度变化不大,因而温度对吸附过程影响很小,实践中通常在常温下进行吸附操作。
5、共存物的影响:当多种吸附质共存时,吸附剂对其中一种吸附质的吸附能力要比只喊这种吸附质时的吸附能力低。悬浮物回阻塞吸附剂的孔隙,油类物质回浓集于吸附剂的表面形成油膜,它们均对吸附有很大的影响。因此在吸附操作之前,必须将它们去除。
6、接触时间:吸附质与吸附剂要有足够的接触时间,才能达到吸附平衡。平衡所需时间取决于吸附速度,吸附速度越快,达到平衡所需时间越短。
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