影響活性炭水處理的主要因素

一、活性炭的性質

由於吸附現象發生在吸附劑表面上， 所以吸附劑的比表面積是影響吸附的重要因素之一， 比表面積越大， 吸附性能越好。 因為吸附過程可看成三個階段， 內擴散對吸附速度影響較大， 所以活性炭的微孔分佈是影響吸附的另一重要因素。 此外活性炭的表面化學性質、極性及所帶電荷， 也影響吸附的效果。

用於水處理的活性炭應有三項要求：吸附容量大、吸附速度快、機械強度好。 活性炭的吸附容量附其他外界條件外， 主要與活性炭比表面積有關，

比表面積大， 微孔數量多， 可吸附在細孔壁上的吸附質就多。 吸附速度主要與細微性及細孔分佈有關， 水處理用的活性炭， 要求過渡孔（半徑20~1000A）較為發達， 有利於吸附質向微細孔中擴散。 活性炭的細微性越小吸附速度越快， 但水頭損失要增大， 一般在8~30目範圍較宜， 活性炭的機械耐磨強度， 直接影響活性炭的使用壽命。

二、吸附質（溶質或污染物）的性質

同一種活性炭對於不同污染物的吸附能力有很大差別。

（一）溶解度

對同一族物質的溶解度隨鏈的加長而降低， 而吸附容量隨同系物的系列上升或分子量的增大而增加。 溶解度越小， 越易吸附。 如活性炭從水中吸附有機酸的次序是按甲酸--乙酸--丙酸--丁酸而增加。

（二）分子構造

吸附質分子的大小和化學結構對吸附也有較大的影響。 因為吸附速度受內擴散速度的影響， 吸附質（溶質）分子的大小與活性炭孔徑大小成一定比例， 最利於吸附。 在同系物中， 分子大的較分子小的易吸附。 不飽和鍵的有機物較飽和的易吸附。 芳香族的有機物較脂肪族的有機物易於吸附。

（三）極性

活性炭基本可以看成是一種非極性的吸附劑， 對水中非極性物質的吸附能力大於極性物質。

（四）吸附制裁（溶質）

吸附質的濃度在一定範圍時， 隨著濃度增高， 吸附容量增大。 因此吸附質（溶質）的濃度變化， 活性炭對該種吸附質（溶質）的吸附容量也變化。

三、溶液pH的影響

溶液pH值對吸附的影響， 要與活性炭和吸附質（溶質）的影響綜合考慮。

溶液pH值控制了酸性或鹼性化合物的離解度， 當pH值達到某個範圍時， 這些化合物就要離解， 影響對這些化合物的吸附。 溶液的pH值還會影響吸附質（溶質）的溶解度， 以及影響膠體物質吸附質（溶質）的帶電情況。 由於活性炭能吸附水中氫、氧離子， 因此影響對其他離子的吸附。

活性炭從水中吸附有機污染物質的效果， 一般隨溶液pH值的增加而降低， pH值高於9.0時， 不易吸附， pH值越低時效果越好。 在實際應用中， 通過試驗確定最佳pH值範圍。

四、溶液溫度的影響

因為液相吸附時吸附熱較小， 所以溶液溫度的影響較小。 吸附是放熱反應。 吸附熱， 即活性炭吸附單位重量的吸附質（溶質）放出的總熱量， 以KJ/mol為單位。 吸附熱越大， 溫度對吸附的影響越大。

另一方面， 溫度對物質的溶解度有影響， 因此對吸附也有影響。 用活性炭處理水時， 溫度對吸附的影響不顯著。

五、多組分吸附質共存的影響

應用吸附法處理水時， 通常水中不是單一的污染物質， 而是多組分污染物的混合物。 在吸附時， 它們之間可以共吸附， 互相促進或互相干擾。 一般情況下， 多組分吸附時分別的吸附容量比單組分吸附時低。

六、吸附操作條件

因為活性炭液相吸附時， 外擴散（液膜擴散）速度對吸附有影響， 所以吸附裝置的型式、接觸時間（通水速度）等對吸附效果都有影響。

綜上所述， 影響吸附的因素很多， 應綜合分析， 根據具體情況， 選擇最佳吸附條件， 達到最好的吸附效果。