利用颗粒状水处理活性炭的触媒性质对活性氯处理应遵循“半值长”

 

    在火力发电厂水处理系统中应用活性炭，主要是去除水中活性氯和有机物，也可以吸附去除铁和硅胶。因为有机物会污染离子交换树脂及反渗透膜并引起汽轮机腐蚀，腐蚀的原因是蒸汽和凝结水中含有有机物热力分解生成的酸性生物。下面就由郑州椰岛环保科技有限公司的小编为大家介绍一下水处理活性炭在去除活性氯的过程中如何反应的？

 

    为破坏水中细菌、病原和原生动物而施加杀菌剂，一般采用活性氯。活性氯的残余量如不在水处理活性炭预处理系统中去除，则会影响下游部件的运行，它可使除盐设备（特别是阳离子交换剂）中离子交换树脂氧化降解，从而逐渐使其交换容量降低，许多高纯水系统中反渗透装置作为主要去除离子装置，其中聚酰胺复合膜对进水中的活性氯是敏感的。

 

利用水处理活性炭的触媒性质及化学性质对进水的脱氯处理是十分有效的，活性炭上形成表面氧化物，其反应如下：

Cl2 + H2O → HOCl + HCl

HOCl → HCl + [ O ]

C* + 2 [ O ] → CO2*

 

    反应式中C*代表水处理活性炭表面，而CO2*代表活性炭表面氧化物，随着炭床寿命的增大，一些表面氧化物可能作为CO或CO2释放。美国资料中指出：活性炭脱氯的粗估能力是1克氯/1克炭。反应速度与pH有关，pH越高，ClO- 所占比例越大，反应速度越低。每克炭在大约2.5克氯荷载后，要出现炭广泛的破坏，这种破坏常以过滤器洗提出棕色为标志。应该指出炭表面的氯（作为表面氧化物）是不能通过反洗加以去除的。

 

水处理用颗粒活性炭有煤质颗粒活性炭和木质颗粒活性炭两种：

    煤质颗粒活性炭选用优质无烟煤为原料，采用先进的工艺精制而成，外观为黑色不定型颗粒。具有空隙结构发达，比表面积大，吸附能力强，机械强度高，床层阻力小，化学稳定性能好，易再生，经久耐用等优点。煤质颗粒活性炭主要净化水源，它不但能除去水中异味、异色，而且能去除水中有机或无机杂质，达到灭菌目的。

 

    木质颗粒活性炭以优质果（椰、杏）壳为原料，水蒸气活化屑，精制处理，筛选而成。本品具有空隙发达、吸附性能好、强度高、易再生、经济耐用等优点。适用于气相吸附，催化剂载体和味精、柠檬酸、油类的脱色、精制以及光气合成用的触媒、氯化高汞、醋酸乙烯等合成工艺的触媒载体。还广泛应用于饮用水、工业用水的深度净化以及贵重金属提炼；用于白酒降度除浊、促老熟、总能损失低，任意加水在-15℃时不失光，深受用户欢迎。

 

    日方资料指出，一般使用粒状活性炭去除余氯的试验结果表明：活性炭脱氯处理应遵循一定的法则，就是“半值长”的概念，这个“半值长”在10m/sec 的流速下使任意浓度的氯降低1/2 时的活性炭高度，活性炭的脱氯能力与水流速度及活性炭的层高有关系，“半值长”概念可用下式表示：

HL = 0.301*h/ log（Co/Cx）

这里：     HL——半值长，cm

              h ——层高，cn

              Co——入口氯浓度，mg/l

              Cx——出口氯浓度，mg/l

 

    层高h与流速v的平方根成比例，就是说如果层高1/2，流速就必须是1/4。从式中可以看出炭层越高，“半值长”越大，另外半值长与活性炭颗粒有关，颗粒越小，半值长也越小。因此颗粒大小可以筛分分析，则可正确决定半值长。活性炭脱氯作用在运行初期十分迅速，随时间延长而逐渐减慢，这可用疲劳的概念表示。实际上，活水处理性炭的疲劳是十分缓慢的。如果处理水十分透明，则活性炭在几年内可连续进行脱氯处理，有相当长的使用寿命，所以脱氯费用在整个运行费用中所占比例很小。水处理活性炭过滤也可去除水中浊度，浊度也会污染炭层，可以通用反洗清除这种污染。