氯是自來水處理過程中非常重要的物質。對消毒和改善水質有很好的效果。但過度使用和殘留物質造成的污染也不容忽視。隨著生活水準的提高,人們對安全健康用水的意識和需求越來越高。活性碳作為水淨化的常用材料,對於去除餘氯有著非常明顯的效果。
本文主要介紹餘氯的作用與危害,活性碳如何去除餘氯,以及活性碳的主要指標。
氯從哪裡來?
餘氯通常來自自來水處理過程中的水消毒步驟。水廠或水處理設施會在水中添加氯氣或次氯酸鈉等含氯消毒劑,以殺死水中的細菌、病原體和其他微生物。這是保障飲水安全的重要措施。如果自來水中餘氯濃度過高,會對呼吸系統有刺激性和危害。 且容易與水中的有機物質發生反應,產生三氯甲烷、三氯甲烷等致癌物質,因此需要去除餘氯。
什麼是活性碳?
活性碳通常是粉末或顆粒狀的多孔無定形碳。它是由固體碳質材料(如煤、木材、堅果殼、果核等)在密閉條件下在600-900℃下炭化,再用空氣、二氧化碳、水蒸氣氧化活化而得。 ,溫度為400-900℃。
活性碳如何去除氯?
脫氯過程是氯與碳的吸附、催化和反應的綜合過程。活性碳與水中餘氯接觸後的初期,餘氯的去除主要是經由吸附;達到吸附平衡後,由於化學反應的作用,餘氯濃度持續下降。
吸附與活性碳吸附水中的有機物相同,只是吸附物質的分子比有機物的分子小。氯與碳的反應是指餘氯以次氯酸的形式存在於水中,並在碳表面發生化學反應。活性碳充當還原劑,將次氯酸還原為氯離子。
遊離餘氯主要指ClO-、HClO、Cl2等。
水中存在形式:H2O + Cl2 <—> H+ + Cl- + HClO
活性碳去除遊離餘氯:
HClO + C* = CO* + H+ + Cl-
CO* + HClO = CO2 + H+ + Cl-
化合餘氯
主要指NH2Cl、NHCl2、NHCl3等。
活性碳去除化合餘氯製程:
NH2Cl + C* + H2O = NH3 + H+ + Cl- + CO*
2NH2Cl + CO* = N2 + 2H+ + 2Cl- + H2O + C
3NH2Cl = 2HCl + N2 + NH4Cl
物理吸附去除氯胺的量是有限的。
除氯活性碳如何選擇?
通常,在除氯的前處理過程中,常採用900mg/g的碘果殼顆粒活性碳。此類活性碳具有機械強度高、孔隙結構發達、比表面積大、吸附速度快、無毒性等優點。果殼活性碳廣泛應用於水處理領域,特別是除氯方面,可有效改善水質。
物品 | 尺寸(目數) | 碘(毫克/克) | CTC (%) | 水分(%) | 硬度(%) |
果殼活性碳 | 8*30/12*40 | 900-1300 | 40-65 | <5 | >98 |
影響碳水過濾的3大因素
碘
碘值表示有機化合物的不飽和水平,以每 100 克物質吸收的碘克數來衡量。該值範圍在400~1300之間,直接反映活性碳的吸附能力。碘值越高表示吸附能力越強。為了有效處理水,優選碘值超過900的活性碳。
尺寸
粒度是指活性碳顆粒的尺寸,通常以目數表示。目數越高,顆粒越細,目數越低,顆粒越大。活性碳的吸附速率與顆粒尺寸成反比。較小的顆粒會導致更快的吸附速率,但較小並不總是更好。
較小的顆粒尺寸會降低機械強度,使其容易破裂並縮短產品的使用壽命。此外,較小的顆粒會增加活性碳罐內的阻力並降低流速。因此,選擇合適粒徑的活性碳至關重要。通常,出於水處理目的,通常選擇 8 至 30 目的活性碳。
結論
要獲得更乾淨、更安全的水,首先要了解有效過濾方法的重要性,例如使用活性碳來去除氯和其他雜質。活性碳具有卓越的吸附能力,可消除氯的難聞味道和氣味,並提供清爽純淨的飲用水。
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