活性炭是一种经过特殊处理后具有很强吸附能力的特殊物质。由于活性炭材料的特殊结构，作用在表面分子上的力无法抵消，因此能量高，与其他物质接触时会发生吸附。这种吸附有多种形式，如物理吸附、范氏力、化学吸附(碳与某些物质形成化学键)等。与吸附过程相反，分子的热运动也会导致解吸。我们可以利用活性炭吸附的原理在很多方面进行应用，比如防毒面具装有活性炭，可以吸收有毒有害气体，也可以用活性炭脱色。净水器中的净化步骤是通过活性炭吸附去除有害有机物和重金属离子的过程来完成的。
活性炭吸附法的具体概念是什么
活性炭吸附法是利用多孔活性炭将水中的一种或多种物质吸附在活性炭表面并将其去除的方法。去除对象包括可溶性有机物质、合成洗涤剂、微生物、病毒和一定量的重金属，并能脱色和除臭。
活性炭、磺化煤、沸石和焦炭是水处理中常用的吸附剂。活性炭通过活性炭晶格形成不同形状和大小的发达孔隙，大大增加了比表面积，提高了吸附能力。活性炭的有效孔半径一般为1-10000纳米，孔径小于2纳米，过渡孔半径一般为2-100纳米，大孔半径为100-10000纳米，孔体积一般为0.15-0.90毫升/克，过渡孔面积一般为0.02-0.10毫升/克；大孔体积一般为0.2-0.5毫升/克
活性炭对不同孔隙的吸附
大孔：为吸附质的扩散提供通道，允许吸附质通过该通道扩散到过渡孔和小孔中，影响吸附质的扩散。
过渡孔：为吸附质的扩散提供通道，促进吸附质通过它扩散到小孔中，从而影响吸附质的扩散速度。
孔隙：表面积占比表面积的95%以上，吸附量主要以孔隙为主。
活性炭吸附型
根据固体表面的吸附力不同，活性炭的吸附类型也不同。吸附可分为三种类型：物理吸附、化学吸附和离子交换吸附。
1.物理吸附
分子力对吸附剂和吸附质(溶质)的吸附称为物理吸附。这是最常见的一种吸附现象。其特点是吸附物质的分子不附着在吸附剂表面的固定点上，而是可以在界面上自由移动。因为吸附是由分子力引起的，所以吸附热小，物理吸附不需要活化能，并且可以在低温下进行。这种吸附是可逆的。吸附在一起的分子也将通过亚热运动从固体表面分离出来，这被称为解吸。物理吸附可形成单分子吸附层或多分子吸附层。因为分子间的作用力是常见的，吸附剂可以吸附许多物质，但是因为吸附质(溶质)的性质不同，吸附量也不同。这种吸附现象与吸附剂的外表面积和孔分散性密切相关。
2.化学吸附
吸附剂和吸附质(溶质)之间的化学键作用引起化学反应，使吸附剂和吸附质(溶质)牢固连接。因为化学反应需要大量的活化能，所以通常需要在较高的温度下进行，并且吸附热较高。化学吸附是一种选择性吸附，也就是说，吸附剂只对某些或特定的物质有吸附作用。因为化学吸附是通过吸附剂和被吸附物之间的直接化学键力进行的，所以化学吸附只能形成单层。吸附相对稳定，不易解吸。这种吸附与吸附剂的外部化学性质和吸附质的化学性质直接相关。
3.交流吸附
由于静电吸引，物质的离子集中在吸附剂表面的带电点上。在吸附过程中，交换相同量的离子，即吸附质(溶质)的每个吸附离子。吸附剂一起释放等量的离子，即离子交换。离子的电荷是交流吸附的决定性因素。如果吸附质(溶质)的浓度相同，离子携带的电荷越多，它在吸附剂表面的反电荷点上的吸附力就越强。对于相同电荷的离子，水合半径越小，越接近吸附点，有利于吸附。物理吸附和化学吸附一致认为离子交换吸附经常共存。在活性炭吸附水处理过程中，利用三种吸附的诱导效应去除污染物。对于不同的吸附物质，三种吸附作用有不同的效果。
水处理用活性炭吸附装置有哪些形式？
水处理用活性炭吸附装置主要包括固定床、移动床和移动床。
(1)固定床可以有一个塔或几个塔并联或串联，操作可以间歇或切换。为了防止堵塞装置的过滤层，需要定期反冲洗，表面清洗设备设置在活性炭的上部。
(2)采用移动床进行固液两相吸附时，吸附速度一般较慢。固定床通常使用较高的活性炭层，即吸附带较长。在移动床吸附塔中，吸附饱和的活性炭间歇地从塔底取出，每天1-2次，或每周一次。取出的饱和碳量约为吸附塔中碳总量的5% ~ 10%。待处理的水从塔底向上流动，并从塔顶出口管排出。因此，可以充分利用活性炭的吸附能力，移动床吸附塔的水头损失小。当水从塔底进入时，水中夹带的悬浮固体(用于供水处理的悬浮固体应小于1毫克/升)。随着饱和碳的间歇排放，不需要反冲洗设备，吸附塔中的碳层不能上下混合，必须从上到下依次移动。排出饱和碳后，从塔顶加入等量的新碳或再生碳。
(3)流化床目前使用较少。由于流化床中活性炭的粒径很小，塔上层的活性炭与从塔底进入的水充分搅拌，从而增加了碳与水接触的表面积。因此，更多的水可以用少量的碳处理而无需反冲洗，预处理要求低，并且连续操作是可能的。填充活性炭的粒径分布决定了静态层和流化层的高度，操作要求较高。
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活性炭是一种经过特殊处理后具有很强吸附能力的特殊物质。由于活性炭材料的特殊结构，作用在表面分子上的力无法抵消，因此能量高，与其他物质接触时会发生吸附。这种吸附有多种形式，如物理吸附、范氏力、化学吸附(碳与某些物质形成化学键)等。与吸附过程相反，分子的热运动也会导致解吸。我们可以利用活性炭吸附的原理在很多方面进行应用，比如防毒面具装有活性炭，可以吸收有毒有害气体，也可以用活性炭脱色。净水器中的净化步骤是通过活性炭吸附去除有害有机物和重金属离子的过程来完成的。
活性炭吸附法的具体概念是什么
活性炭吸附法是利用多孔活性炭将水中的一种或多种物质吸附在活性炭表面并将其去除的方法。去除对象包括可溶性有机物质、合成洗涤剂、微生物、病毒和一定量的重金属，并能脱色和除臭。
活性炭、磺化煤、沸石和焦炭是水处理中常用的吸附剂。活性炭通过活性炭晶格形成不同形状和大小的发达孔隙，大大增加了比表面积，提高了吸附能力。活性炭的有效孔半径一般为1-10000纳米，孔径小于2纳米，过渡孔半径一般为2-100纳米，大孔半径为100-10000纳米，孔体积一般为0.15-0.90毫升/克，过渡孔面积一般为0.02-0.10毫升/克；大孔体积一般为0.2-0.5毫升/克
活性炭对不同孔隙的吸附
大孔：为吸附质的扩散提供通道，允许吸附质通过该通道扩散到过渡孔和小孔中，影响吸附质的扩散。
过渡孔：为吸附质的扩散提供通道，促进吸附质通过它扩散到小孔中，从而影响吸附质的扩散速度。
孔隙：表面积占比表面积的95%以上，吸附量主要以孔隙为主。
活性炭吸附型
根据固体表面的吸附力不同，活性炭的吸附类型也不同。吸附可分为三种类型：物理吸附、化学吸附和离子交换吸附。
1.物理吸附
分子力对吸附剂和吸附质(溶质)的吸附称为物理吸附。这是最常见的一种吸附现象。其特点是吸附物质的分子不附着在吸附剂表面的固定点上，而是可以在界面上自由移动。因为吸附是由分子力引起的，所以吸附热小，物理吸附不需要活化能，并且可以在低温下进行。这种吸附是可逆的。吸附在一起的分子也将通过亚热运动从固体表面分离出来，这被称为解吸。物理吸附可形成单分子吸附层或多分子吸附层。因为分子间的作用力是常见的，吸附剂可以吸附许多物质，但是因为吸附质(溶质)的性质不同，吸附量也不同。这种吸附现象与吸附剂的外表面积和孔分散性密切相关。
2.化学吸附
吸附剂和吸附质(溶质)之间的化学键作用引起化学反应，使吸附剂和吸附质(溶质)牢固连接。因为化学反应需要大量的活化能，所以通常需要在较高的温度下进行，并且吸附热较高。化学吸附是一种选择性吸附，也就是说，吸附剂只对某些或特定的物质有吸附作用。因为化学吸附是通过吸附剂和被吸附物之间的直接化学键力进行的，所以化学吸附只能形成单层。吸附相对稳定，不易解吸。这种吸附与吸附剂的外部化学性质和吸附质的化学性质直接相关。
3.交流吸附
由于静电吸引，物质的离子集中在吸附剂表面的带电点上。在吸附过程中，交换相同量的离子，即吸附质(溶质)的每个吸附离子。吸附剂一起释放等量的离子，即离子交换。离子的电荷是交流吸附的决定性因素。如果吸附质(溶质)的浓度相同，离子携带的电荷越多，它在吸附剂表面的反电荷点上的吸附力就越强。对于相同电荷的离子，水合半径越小，越接近吸附点，有利于吸附。物理吸附和化学吸附一致认为离子交换吸附经常共存。在活性炭吸附水处理过程中，利用三种吸附的诱导效应去除污染物。对于不同的吸附物质，三种吸附作用有不同的效果。
水处理用活性炭吸附装置有哪些形式？
水处理用活性炭吸附装置主要包括固定床、移动床和移动床。
(1)固定床可以有一个塔或几个塔并联或串联，操作可以间歇或切换。为了防止堵塞装置的过滤层，需要定期反冲洗，表面清洗设备设置在活性炭的上部。
(2)采用移动床进行固液两相吸附时，吸附速度一般较慢。固定床通常使用较高的活性炭层，即吸附带较长。在移动床吸附塔中，吸附饱和的活性炭间歇地从塔底取出，每天1-2次，或每周一次。取出的饱和碳量约为吸附塔中碳总量的5% ~ 10%。待处理的水从塔底向上流动，并从塔顶出口管排出。因此，可以充分利用活性炭的吸附能力，移动床吸附塔的水头损失小。当水从塔底进入时，水中夹带的悬浮固体(用于供水处理的悬浮固体应小于1毫克/升)。随着饱和碳的间歇排放，不需要反冲洗设备，吸附塔中的碳层不能上下混合，必须从上到下依次移动。排出饱和碳后，从塔顶加入等量的新碳或再生碳。
(3)流化床目前使用较少。由于流化床中活性炭的粒径很小，塔上层的活性炭与从塔底进入的水充分搅拌，从而增加了碳与水接触的表面积。因此，更多的水可以用少量的碳处理而无需反冲洗，预处理要求低，并且连续操作是可能的。填充活性炭的粒径分布决定了静态层和流化层的高度，操作要求较高。
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