無煙煤濾料吸附原理無煙煤濾料是含碳材料經粉碎、篩選后，放在炭化高效活化爐內進行高溫催化或化學催化，使碳表面與內部生成大量的相互串通的小孔，形成縱橫交錯的蜂窩狀結構，再經過酸洗或水洗、烘干而制成的。無煙煤濾料外觀為暗黑色，具有良好吸附性能，化學性質穩定，可耐強酸及強堿，能經受水浸、高溫，且其密度比水小，是一種多孔的疏水性吸附劑。無煙煤濾料具有發達的微孔構造和巨大的比表面積，它包括許多種具有吸附能力的碳基物質，能夠將許多化學物質吸附在其表面上。通常活性炭顆粒中的孔隙占顆粒總體積的70%---80環。這些孔隙形狀多樣，孔徑分布范圍很廣，由孔隙直徑大小分為只類:大孔(直徑≥50nm)，約占總孔容積的10%-30%；微孔(直徑≤2nm)約占總孔容積的60%--90%；中孔又稱過渡孔(2nm≤直徑≤50nm)，約占總孔容積的5%--7%。孔隙平均直徑約為1.5nm。細孔壁的總表面積即比表面積一般高達500--1500m2 /g。這就是無煙煤濾料吸附能力強、吸附容量大的主要原因。無煙煤濾料的吸附機理主要是物理吸附，首先，孔隙具有吸附勢，靠碳分子與被吸附分子的引力(主要是范德華力)而形成的，孔徑越小，吸附勢越強。其次，分子運動理論： 一切物體均由分子或原子組成，分子(原子)間有間隙； 分子(原子)是處于*不停息漫無規則的熱運動狀態。分子間相互碰撞很頻繁； 分子間有相互作用力，一般表現為引力。 *后還有一點原因，碰撞分子的直徑與無煙煤濾料孔隙直徑要匹配，若分子直徑大于孔隙直徑，則分子碰濾料時，進不了孔隙而被彈回到空中；若分子直徑遠小于孔隙直徑，則分子即使碰到了孔隙，也有可能跑出來，孔徑越大，跑出來的概率也越大，使吸附率越小；當分子直徑略小于孔徑時，分子碰到孔以后難于跑出來，即被吸附了。被吸附的分子數量多，表明其吸附能力越強。除了孔徑的影響外，無煙煤濾料的吸附作用還與其表面化學性質有關。除碳元素外，還含有灰分和化學鍵結合的元素。化學鍵結合的元素，如氫和氧與碳以化學鍵結合，而使炭表面形成很多氧化物和有機官能團，從而與吸附質分子發生化學作用，表現出選擇吸附特性。 無煙煤濾料吸附技術一般是用來去除水中的溶解有機物，對相對分子質量在500-3000的有機物去除效果*好，大部分比較大的有機物分子、芳香族化合物、鹵代烴等都能夠牢固吸附在濾料表面上或孔隙中，并且腐殖質、合成有機物也能被炭吸附去除。實踐證明，無煙煤濾料可降低總有機碳(TOC)、總有機鹵化物(TOX)和總三鹵甲烷(TTHM)等指標。但無煙煤對有機物的去除也受有機物特性的影響，同樣大小的有機物，無煙煤濾料對溶解度小，親水性差，極性弱的有機物其有較強的吸附能力。 影響無煙煤濾料去除效果的主要影響因素 濾料的性質：由于制造時使用的原料加工方法和活化條件的不同，導致不同的物理和化學性質，例如粒徑、比表面積、孔隙的大小和分布、表面的官能團等。在水處理中一般選擇比表面積較大，粒徑在8---30目之間，孔徑在2nm≤直徑≤50nm之間較為理想。 吸附質的性質：無煙煤對不同吸附質的吸附量均不相同，一般認為與溶質在溶劑中的溶解度有關，溶解度越小，越容易被吸附。無煙煤濾料是非極性的吸附劑，容易在溶液中吸附非極性或者極性小的溶質，尤其對芳香族化合物有很好的吸附效果。當有多組分的吸附質存在時，由于性質的不同，吸附質之間會產生相互作用，這個相互作用有可能對吸附產牛促進、抑制或者互不下擾的效果。 溶液pH值的影響：溶液的pH值影響化合物的離解度和溶解度，從而影響濾料對其他離子的吸附，一般情況下pH值較高時吸附效果不好。 溫度的影響：吸附過程中會產生吸附熱，吸附熱越大，溫度對吸附的影響就越大。溫度高時，溶解度變大，不利于吸附。