活性炭是一种很细小的炭粒有很大的表面积,而且炭粒中还有更细小的孔——毛细管。这种毛细管具有很强的吸附能力,由于炭粒的表面积很大,所以能与气体(杂质)充分接触。当这些气体(杂质)碰到毛细管被吸附,起净化作用。活性炭的表面积研究是非常重要的,活性炭的比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的,国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测,现在国内也被淘汰了。目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法,国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的,请参看我国***标准(GB/T 19587-2004)-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作,由于样品吸附能力的不同,有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间,如果测试过程没有实现完全自动化,那测试人员就时刻都不能离开,并且要高度集中,观察仪表盘,操控旋钮,稍不留神就会导致测试过程的失败,这会浪费测试人员很多的宝贵时间。F-Sorb 2400比表面积测试仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器(兼备直接对比法),更重要的F-Sorb 2400比表面积测试仪是迄今为止***完全自动化智能化的比表面积检测设备,其测试结果与国际一致性很高,稳定性也很好,同时减少人为误差,提高测试结果***性
如何客观地评价活性炭的优劣?根据活性炭处理对象和应用于不同的工艺情况,确定是选用煤质活性炭还是木质活性炭,是选用颗粒活性炭还是粉末活性炭,并收集活性炭基本资料,如碘值、亚甲蓝、强度、孔隙率、漂浮率、灰分、粒度、水分、堆重等。除了《净水用煤质颗粒活性炭》GB/T7701.4-1997***标准的部分指标值,此外还应收集企业的经营状况,如年产量、年产值、企业规模、经营管理水平、生产工艺、工程业绩等,在价格适中的同时考虑货源充足,来源方便,进行初步评价。
确定活性炭吸附性能及***性能指标值
在活性炭评价体系中应纳入以下活性炭评价指标:碘值(碘值越大,炭粒越多,强度越低。很多研究结果表明,碘值与出水水质并没有必然的联系)、亚甲蓝吸附值、丹宁酸吸附值、腐殖酸吸附值、强度、有效粒径、均匀系数、灰分、水分、漂浮物、比表面积、孔容积、pH值、堆重,以确定活性炭吸附性能和理化性能的优劣。
1.活性炭吸附容量
活性炭吸附容量主要是以Freundrich方程作为评价依据:在Freundrich吸附等公式中,k值是表征活性炭吸附容量的一个参数,k值越大,吸附容量越大。1/n是吸附容量指数,反映随着浓度的增加,活性炭吸附容量增加的速度,1/n越高则在高浓度时吸附容量越大,而在低浓度时吸附容量显著降低,如果1/n越小则从低浓度到高浓度都比较容易吸附。活性炭用于给水处理,有机物浓度偏低,因此1/n不宜过大,且当1/n>2的活性炭,物质则难于被吸附。
2.活性炭动态吸附容量
活性炭动态过滤试验是选择饮用水用活性炭的重要依据之一。活性炭动态过滤试验充分结合了当地原水水质特征,进行活性炭对有机物去除效果比较,是较为科学的一种方式。我们可以根据活性炭过滤吸附试验计算出单位质量活性它的动态吸附容量、活性炭处理水量倍数、活性炭穿透时间、水头损失、反冲频率等。
3.综合评价指标
根据活性炭动态过滤试验结果与不同活性炭性能指标的相关性,对活性炭不同性能指标与对应的相关系数进行加权计算,并建立综合评价指标体系,建立自来水用煤质颗粒活性炭技术通用规范,现行自来水公司也进行了大量的研究工作。
4.经济评价分析
在活性炭评价体系中,还应纳入***经济成本、运行费用、活性炭再生得率、活性炭企业的技术实力、经营状况、管理水平等参数。[5]