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活性炭，作為一種處理效果好的環(huán)保材料，被廣泛應(yīng)用于污水處理和廢氣治理中，本文主要研究活性碳吸附治理工業(yè)廢氣和廢水工藝流程圖，詳見(jiàn)下文：

活性碳吸附治理工業(yè)廢氣工藝流程

基本工藝流程

1、工藝流程圖

2、工藝說(shuō)明

車間有機(jī)廢氣通過(guò)吸氣罩收集，在排風(fēng)機(jī)作用下，經(jīng)過(guò)管道輸送進(jìn)入干式過(guò)濾器，再進(jìn)入活性炭吸附裝置，有機(jī)污染物被活性炭吸附，凈化后的氣體經(jīng)風(fēng)機(jī)增壓后達(dá)標(biāo)排放?；钚蕴课斤柡秃螅?qǐng)專業(yè)廠家再生后回用。

3、活性炭的吸附原理

a.吸附現(xiàn)象是發(fā)生在兩個(gè)不同的相界面的現(xiàn)象，吸附過(guò)程就是在界面上的擴(kuò)散過(guò)程，是發(fā)生在固體表面的吸附，這是由于固體表面存在著剩余的吸引而引起的。

吸附可分為物理吸附和化學(xué)吸附;物理吸附亦稱范德華吸附，是由于吸附劑與吸附質(zhì)分子之間的靜電力或范德華引力導(dǎo)致物理吸附引起的，當(dāng)固體和氣體之間的分子引力大于氣體分子之間的引力時(shí)，即使氣體的壓力低于與操作溫度相對(duì)應(yīng)和飽和蒸氣壓，氣體分子也會(huì)冷凝在固體表面上，物理吸附是一種吸熱過(guò)程。

化學(xué)吸附亦稱活性吸附，是由于吸附劑表面與吸附質(zhì)分子間的化學(xué)反應(yīng)力導(dǎo)致化學(xué)吸附，它涉及分子中化學(xué)鍵的破壞和重新結(jié)合，因此，化學(xué)吸附過(guò)程的吸附熱較物理吸附過(guò)程大。

在吸附過(guò)程中，物理吸附和化學(xué)吸附之間沒(méi)有嚴(yán)格的界限，同一物質(zhì)在較低溫度下往往是化學(xué)吸附?；钚蕴坷w維吸附以物理吸附為主，但由于表面活性劑的存在，也有一定的化學(xué)吸附作用。

b.活性炭對(duì)廢氣吸附的特點(diǎn)：

(1)、對(duì)于芳香族化合物的吸附優(yōu)于對(duì)非芳香族化合物的吸附。

(2)、對(duì)帶有支鍵的烴類物理優(yōu)于對(duì)直鏈烴類物質(zhì)的吸附。

(3)、對(duì)有機(jī)物中含有無(wú)機(jī)基團(tuán)物質(zhì)的吸附總是低于不含無(wú)機(jī)基團(tuán)物質(zhì)的吸附。

(4)、對(duì)分子量大和沸點(diǎn)高的化合物的吸附總是高于分子量小和沸點(diǎn)低的化合物的吸附。

(5)、吸附質(zhì)濃度越高，吸附量也越高。

(6)、吸附劑內(nèi)表面積越大。吸附量越高。

活性碳纖維

以新型吸附材料—活性碳纖維(ACF)為吸附劑的吸附法是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種新型的有機(jī)廢氣回收方法，被認(rèn)為是**有效的回收凈化有機(jī)廢氣的新方法，近年來(lái)已引起廣大研究工作者和相關(guān)企業(yè)的極大關(guān)注。與傳統(tǒng)的活性炭相比，活性碳纖維具有以下優(yōu)異特性：

1) 比表面積大，有效吸附容量高;

2) 吸附、脫附快，能耗低，容易再生

3) 強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng);

4) 形狀多樣，便于工程應(yīng)用;

5) 可吸附低濃度氣體;

6) 吸附選擇性強(qiáng)。

活性碳纖維有機(jī)廢氣回收裝置

以活性碳纖維有機(jī)廢氣回收裝置中典型的三箱吸附裝置為例，分析其設(shè)備組成、工藝流程及技術(shù)特點(diǎn)。

設(shè)備組成

吸附設(shè)備由引風(fēng)風(fēng)機(jī)、表冷器、過(guò)濾器、吸附器、分層槽等組成，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行由PLC程序控制，自動(dòng)切換吸附器，使之交替進(jìn)行吸附、解吸和干燥工藝過(guò)程的操作。

工藝流程

揮發(fā)性有機(jī)氣體先經(jīng)過(guò)一定的前處理裝置，再經(jīng)過(guò)濾器進(jìn)一步去除尾氣中的雜質(zhì)，以**這些雜質(zhì)不占用活性碳纖維的孔隙，影響活性碳纖維的吸附效率和使用壽命;過(guò)濾后的尾氣經(jīng)風(fēng)機(jī)引入吸附設(shè)備。

吸附了一定數(shù)量有機(jī)溶劑的活性碳纖維，用飽和水蒸汽進(jìn)行解吸，解吸完成后將通過(guò)過(guò)濾的外界空氣送入吸附器由風(fēng)機(jī)進(jìn)行干燥，使活性碳纖維床層冷卻并去除殘留的蒸汽，使活性碳纖維保持較高的吸附效率。干燥好的吸附器進(jìn)入下一工作程序循環(huán)進(jìn)行吸附。

解吸出的含有機(jī)物的混合蒸汽進(jìn)入冷凝器中進(jìn)行一級(jí)冷凝，冷凝液再經(jīng)板式冷凝器冷卻，經(jīng)過(guò)冷凝的有機(jī)物和冷凝水進(jìn)入分層槽，經(jīng)重力分層，上層的有機(jī)物自動(dòng)溢流至儲(chǔ)槽，然后經(jīng)輸送泵送到吸附回收設(shè)備;下層的冷凝水排入廢水處理系統(tǒng)。

技術(shù)特點(diǎn)

(1)結(jié)構(gòu)合理

吸附芯為籠型結(jié)構(gòu)，具有活性碳纖維用量少，處理風(fēng)量大的特點(diǎn)，可大幅度降低有機(jī)廢氣處理成本。

(2)吸附率高

由于活性碳纖維的比表面積特性，決定了其吸附率可高達(dá)95%以上。采用專利技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)吸附，可以達(dá)到極高的吸附率，是目前**上能夠達(dá)到苛刻的環(huán)保排放要求的吸附裝置。

(3)運(yùn)行能耗低、費(fèi)用低

由于活性碳纖維的脫附、再生能耗低，再加上活性碳纖維纏繞芯的氣流阻力小、風(fēng)機(jī)功率小，所以在運(yùn)行中活性碳纖維有機(jī)廢氣凈化回收裝置的氣耗和電耗均比較低。

(4)全自動(dòng)控制、無(wú)人值守運(yùn)行

采用德國(guó)西門(mén)子可編程序控制器中央控制，集成電磁閥、德國(guó)費(fèi)斯托氣缸執(zhí)行動(dòng)作，可靠性高。按照工藝流程設(shè)計(jì)的模擬盤(pán)顯示，運(yùn)行狀況可以一目了然，并設(shè)計(jì)有故障檢測(cè)及指示功能?？煽啃詮?qiáng)、操作簡(jiǎn)單、便于維護(hù)。

(5)安全可靠、適用于有爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所

采用防爆風(fēng)機(jī)、防爆泵。控制柜、氣動(dòng)柜采用正壓防爆技術(shù)，外部信號(hào)通過(guò)安全柵連接，系統(tǒng)接地，確保了裝置的安全性。

活性炭吸附法處理工業(yè)廢水，一舉幾得！

工業(yè)廢水處理現(xiàn)狀

廢水的常規(guī)處理方法有四類：物理處理法、化學(xué)出出處理法、物理化學(xué)處理方法和生物處理法。物理處理方法只能處理工業(yè)廢水中不溶解的和懸浮的物質(zhì)，一般在該過(guò)程中用到的方法有攪拌、離心分離以及過(guò)濾等;化學(xué)處理方法是通過(guò)人為的向工業(yè)廢水中加入特定的化學(xué)物質(zhì)，以達(dá)到使廢水中存在的某種特定離子沉淀分離的目的，**后再經(jīng)過(guò)沉降或者過(guò)濾除去不溶物，該過(guò)程常用的方法有化學(xué)沉淀法、中合法、混凝法以及氧化還原方法等;物理化學(xué)方法，主要是通過(guò)吸附法、膜分離法和離子交換法等來(lái)處理工業(yè)廢水中的有害物質(zhì)，活性炭吸附法就屬于此類方法;而生物處理方法，則是在微生物的正常代謝活動(dòng)中，消耗掉工業(yè)廢水中的處于溶液、膠體以及微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機(jī)物質(zhì)之后，把它們轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定無(wú)害的物質(zhì)，這種方法又可以根據(jù)處理機(jī)理分為厭氧生物處理法和好氧生物處理法。

活性炭吸附法處理工業(yè)廢水

1、原理

活性炭是用木材、煤、果殼等含碳物質(zhì)在高溫和缺氧條件下活化制成。它有非常多的微孔和巨大的比表面積，通常1克活性炭的表面積達(dá)500~1500 米,因而具有很強(qiáng)的物理吸附能力，能有效地吸附廢水中的有機(jī)污染物。此外，在活化過(guò)程中活性炭表面的非結(jié)晶部位上形成一些含氧官能團(tuán)，如羧基(-COOH)、羥基(-OH)、羰基。這些基團(tuán)使活性炭具有化學(xué)吸附和催化氧化、還原的性能，能有效地去除廢水中一些金屬離子?；钚蕴烤哂泻軓?qiáng)的吸附作用，可以吸附工業(yè)廢水中的微小粒子，使其沉淀排除，達(dá)到廢水處理的目的?；钚蕴坑捎谒亩嗫紫督Y(jié)構(gòu)，使得它表面形成了大量的微小孔洞，這些孔洞的直徑一般在很小的納米數(shù)量級(jí)，這就造成了活性炭的相對(duì)表面積十分巨大，對(duì)外界的細(xì)粒子產(chǎn)生巨大的吸附作用。

除了將活性炭放入工業(yè)廢水中自主吸附以外，還可以用通熱風(fēng)的方法在吸附過(guò)程中為活性炭提供源源不斷的氧氣，這樣活性炭的吸附能力在通風(fēng)和升溫條件下就會(huì)逐漸加強(qiáng)，污水處理的效果也就越明顯。

2、活性炭吸附法處理工業(yè)廢水的優(yōu)點(diǎn)

①處理效果好而且比較穩(wěn)定;

②提高了微生物對(duì)有機(jī)毒物和重金屬的抗性;

③產(chǎn)生有凝聚力的炭體和微生物,形成堅(jiān)實(shí)和稠密的污泥,改善了活性污泥法的操作條件;

④活性炭能吸附表面活性物質(zhì)，解決了曝氣池中的起泡沫問(wèn)題;

⑤能用于處理成分復(fù)雜、濃度和水量多變的廢水;

⑥粉末炭成本低。

活性炭吸附法屬于上述工業(yè)廢水處理方法中的物理化學(xué)方法，顯然，它不僅可以物理吸附很多不溶的有害物質(zhì)，對(duì)于呈離子狀態(tài)的有害離子，也可以進(jìn)行有效的化學(xué)吸附，兼具物理處理方法和化學(xué)處理方法的優(yōu)點(diǎn)。除此以外，活性炭的處理工業(yè)廢水的效率以及質(zhì)量都特別高?；钚蕴坑捎谄涠嗫紫督Y(jié)構(gòu)，它的相對(duì)表面積十分巨大，這賦予了它**的吸附能力，同時(shí)，它的碳鏈結(jié)構(gòu)使其具有很大的剛性，這讓活性炭在使用過(guò)程中能夠保持自己的形狀結(jié)構(gòu)，有效發(fā)揮吸附作用。

活性炭吸附法具備物理方法處理廢水的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)廢水中游離的汞和鉻等重金屬有毒離子和微小雜質(zhì)進(jìn)行直接的吸附作用，補(bǔ)血藥加入額外的化學(xué)助劑，這在一定程度上減少了工業(yè)廢水處理的成本，并避免了投放化學(xué)助劑有可能帶來(lái)的危害。除了上述優(yōu)點(diǎn)以外，活性炭生產(chǎn)制造成本低也是人們選擇它來(lái)處理工業(yè)廢水的很關(guān)鍵的一點(diǎn)，活性炭來(lái)源于生活中的有機(jī)廢料，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的炭化和氣體處理以后，就成為工業(yè)用途的活性炭。在活性炭的處理廢水過(guò)程中，活性炭的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都沒(méi)有改變，這就使得活性炭的回收再利用成為可能，通過(guò)簡(jiǎn)單的用水沖刷和洗劑晾干，活性炭就又可以用來(lái)處理廢水。這種成本低、效果好的工業(yè)廢水處理方法一直以來(lái)被很多工廠使用。

活性炭吸附法在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用介紹

1、活性炭吸附法處理工業(yè)含油污水

對(duì)于含油污染的工業(yè)廢污水，比如油輪泄露造成的海水污染，工廠的油污廢料等，都需要經(jīng)過(guò)多級(jí)處理才能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。由于石油是有機(jī)物質(zhì)，只有與之相容性很好的物質(zhì)才能吸附并除去它，而活性炭的親水性比較好，相應(yīng)的它的親油性就比較差，就造成了活性炭對(duì)油污的吸附量有一定的上限。這就需要對(duì)含油工業(yè)廢水先進(jìn)行有機(jī)物吸附以及多級(jí)處理以后，再用活性炭進(jìn)行**后處理，以吸附完全廢水中的油污。

2、活性炭吸附法處理工業(yè)含重金屬離子的污水

工業(yè)廢水多為化學(xué)反應(yīng)的廢液，其中就包含了大量未反應(yīng)完全的汞、鉻等有毒重金屬，這類金屬若不經(jīng)過(guò)處理就排放進(jìn)河流，會(huì)對(duì)植物的生長(zhǎng)以及動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)的代謝和呼吸道造成致命的危險(xiǎn)?；钚蕴繉?duì)于工業(yè)廢水中含毒性**大的低濃度汞的吸附作用很強(qiáng)，能夠有效的除凈其中的汞離子;但是，汞的濃度很大以后，就必須要先經(jīng)過(guò)化學(xué)方法來(lái)使汞沉淀，然后再用活性炭來(lái)**吸附其中的殘留汞離子?；钚蕴刻幚砗t工業(yè)廢水的機(jī)理雖然很復(fù)雜，包括對(duì)鉻的物理吸附，化學(xué)還原以及物理化學(xué)吸附等，但是效果卻很好，一般的含鉻廢水只用活性炭吸附就可以除干凈其中的鉻離子。

3、活性炭吸附法處理含顏料工業(yè)廢水

紡織工業(yè)尤其是近年來(lái)服裝工業(yè)和造紙業(yè)的發(fā)展以及生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水處理的不**，導(dǎo)致了顏料工業(yè)廢水的排放量越來(lái)越大，由于該類型工業(yè)廢水中的成分十分復(fù)雜，并且濃度大，色質(zhì)深，很難單用活性炭來(lái)進(jìn)行處理。一般對(duì)于顏料工業(yè)廢水，常用的處理方法是先對(duì)廢水進(jìn)行氧化和吸附，然后再進(jìn)行膜分離和多級(jí)降解，**后再用活性炭來(lái)做深度除色處理，活性炭對(duì)于顏色的強(qiáng)力吸附的優(yōu)點(diǎn)，使得它在顏料廢水的處理中有很大的應(yīng)用前景。