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丝网除沫器去除有机污染物机理
发布时间: 2017-03-31 19:35:45 被阅览数: 634 次 来源: 丝网除沫器,兴化市东骏石化丝网填料厂官网,电话:13905269264
 
许多研究表明,不同的水处理工艺表现出对有机物在不同分子量段上的去除特性。水的常规处理工艺(混凝—沉淀—过滤)主要去除相对分子质量大于10000的有机物,对于相对分子质量在10000以下的有机物只能部分去除,小于1000的有机物基本不能去除,甚至有所增加。而生物处理主要去除水中相对分子质量小于1000的亲水性有机物,对更大分子量的有机物由于细胞质膜的屏障作用而难以进入细胞内部。
Merkle等对改性滤料的特点进行了深入细致的分析,指出改性滤料表面涂层的物理、化学性能影响颗粒和溶解物质的去除;涂层具有较大的比表面积、较多的表面吸附点位、表面粗糙度和多孔性是改性滤料表现出优势的原因。并认为改性滤料吸附有机物的反应机理与活性炭吸附有机物的反应机理在某些方面类似。活性炭吸附对于相对分子质量小于3000.尤其是500~1000(以总有机炭TOC计)的有机物有更好的去除率。相对分子质量大于、  3000的有机物难以进人活性炭的微孔,相对分子质量在500以下的有机物可能由于亲水性较强而难以吸附,但对相对分子质量在1000以下的Ames试验的致突活性成分有良好的去除效果,因为这些物质是一些亲水性不高的组分。
邓慧萍等在静态吸附条件下,发现涂铁铝砂对水中有机物有很强的吸附作用,0.45um膜过滤后,总有机物AuV.?.54从o.lcm-i降到o.055cm.-1,去除率达到45%。其中对相对分子质量大于1000的有机物去除效果非常明显,去除率都超过了70%。说明涂铁铝砂滤料更易于去除相对分子质量大于1000的有机物。因此,改性滤料对有机物的去除特性表现为:对大分子量有机物的吸附强于对小分子量有机物的吸附,在过滤的初期尤为明显。涂铁铝砂对各种分子量的有机物都有一定的吸附能力,随着过滤时间的推移,吸附能力慢慢减弱,需要对其进行再生以恢复其吸附能力。因此,邓慧萍等提出用活性炭与改性滤料联合来去除微污染原水中的有机物。改性滤料去除大分子有机物的能力强于活性炭,而活性炭去除小分子有机物的能力要强于改性滤料,两者相结合可以从整体上提高对微污染原水中有机物的去除效果。
德国Triex大学的Bao Gu等用涂铁砂去除水中天然有机物,研究了天然有机物在氧化铁表面的吸附和解吸机理,并建立了预测性模型,指出氧化铁表面的羟基官能团之间的配位交换是去除水中有机物的主要反应机理。丝网除沫器改性滤料在中性条件下,金属与羟基结合的形式为'-MeOH,溶解有机物的化学吸附通常是通过有机物阴离子宫能团RCOO-替代滤料表面的羟基,形成MeOOCR,达到去除有机物的效果。根据该机理,改性滤料表面的金属离子与羟基结合的能力与去除有机物的能力密切相关。与金属离子配位的羟基数越多,单位表面滤料结合的有机物摩尔数就越多,去除有机物的能力就越强。在水中,涂钛砂上钛离子可与4个羟基结合,因此Imol钛离子可以结合4mol的有机阴离子宫能团;而涂铁砂上Imol铁离子只能结合3mol的有机阴离子宫能团,所以涂钛砂去除CODMn的能力要强于涂铁砂。因此,改性滤料上金属离子的价数是影响其去除有机污染物能力的关键因素。
Langmuir提出的单分子吸附理论认为,任何固体表面都不是绝对光滑的,而是由大量均匀分布的凸出点组成,凸出点上的原子和离子具有未饱和的价键力,构成了一系列的吸附作用点。这些点称为表面吸附活性中心,只有在这些活性中心:上才会发生吸附,而并不是在表面上所有地点都可发生,也就是说,固体吸附的作用点是有限的。另外,活性中心的吸附作用范围大致为分子大小,每个活性中心点只能吸附一个物质分子。因此,当表面吸附活性中心全部被占满时,吸附量达到最高饱和值,这时在吸附剂表面上分布有被吸附物质的单分子层。被吸附的物质分子不能再进行吸附,它们相互之间也没有作用,因此不可能再形成第二层被吸附分子,只能是单分子层吸附。滤料改性后呈多孔状物质,其微孔增多、孔径小、比表面积大大增加,丰富了固体表面的活性吸附作用点,增强了化学吸附作用,从而提高了改性滤料去除水中有机物的性能。对天然有机物来说其主要官能团是羟基、酚羟基、醇羟基等,这些官能团大部分都是酪性的,在一般情况下都会脱去质子而带负电荷。滤料经改性后,表面涂有的铁氧化物或铝氧化物改性剂因吸附了一层水分子而羟基化,使石英砂等电点时的pH值由原来o.7-2.2提高到7. 5~10.3,改性滤料在中性水的环境下带正电荷,有利于静电吸附作用的发挥,而未改性的石英砂滤料在中性水条件下带负电,因此改性滤料在电性方面完全优于未改性的滤料,有利于去除水中的有机污染物。另外,丝网除沫器改性滤料的大比表面积是造成其吸附性能良好的有利条件。
 
 

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