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吸附法的原理是什么

发布时间:2022-08-09 19:32 字数:915字 阅读:98

吸附法的原理是什么?水污染控制工程中的吸附处理法,主要是指利用固体吸附剂的物理吸附和化学吸附性能,去除废水中多种污染物的过程。

随着工业的迅速发展,越来越多的化学污染物进入城市污水,特别是工业废水中,有许多物质是剧毒的和难以生物降解的。由于固体吸附剂能有效地去除上述物质,经处理后的出水水质高并且比较稳定,因而固体吸附剂法受到人们的重视。

随着排放标准的日趋严格,以及水资源回收利用的日益迫切,城市污水和工业废水的深度处理已从研究阶段进展到应用时期。主要用于废水深度处理的活性炭吸附法,已经逐步成为一项不可缺少的工艺技术。

在固体和气体或固体和液体组成的两相体系中,在相界面上出现的气相组分或溶质组分浓度升高(常称为浓缩)的现象,称为固体吸附。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。

根据固体表面吸附力的不同,吸附可分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种类型。若吸附剂和吸附质之间是通过分子间的引力(即范德华力)而产生叫吸附,则称为物理吸附。

由于分子引力普遍存在于各种吸附剂与吸附质之间,故物理吸附无选择性,此外,物理吸附的吸附解吸速度都较快,易达到平衡状态。

一般在低温下进行的吸附主要是物理吸附。若吸附剂与吸附质之间产生了化学作用,通过生成化学键引起的吸附,则称为化学吸附。由于生成化学键,所以化学吸附是有选择性的,且不易达到吸附与解吸的平衡。化学吸附放出的热很大,与化学反应相近。化学吸附速度随温度升高而增加,故化学吸附常在较高温度下进行。

一种吸附剂的离子,由于静电引力,被吸附在吸附剂表面的带电点上,由此产生的吸附称为离子交换吸附。由于这种吸附兼有吸收现象,故又可总称为吸着。

这种吸附过程中伴随着等当量的离子交换。如果吸附质的浓度相同,离子带的电荷越多,吸附就越强。对电荷相同的离子,水化半径越小,越能紧密地接近于吸附点,越有利于吸附。

固体吸附剂吸附能力的大小可用吸附量来衡量。吸附量qe的测定方法如下:在一定体积V(L)和一定浓度C0(mg/L)的废水中,投加一定量的吸附剂m(mg),经搅拌混合,废水浓度Ce(mg/L)不再改变,即吸附达到平衡为止。然后按下式计算吸附量:

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