逆流吸附原理与实现

1、PAC多级逆流吸附原理与实现多级逆流吸附原理与实现 静态吸附静态吸附 多级逆流吸附原理多级逆流吸附原理 二级逆流吸附实现二级逆流吸附实现 一一 二二 三三 目目 录录 一、静态吸附一、静态吸附 （一）静态吸附试验 在烧杯中假如体积为V的原水，其中所含的拟被去除成分的质量浓 度为 （单位为mg/L），在投加 m mg的PAC(粉末活性炭)后，不断测定 水中该种成分残余浓度，当残余浓度达到某一数值 后， 即不再下降， 即平衡浓度。改变PAC的投加量，以求得在同样的原水初始浓度 及试 验条件下的响应平衡浓度 。 i e e i e 吸附容量计算公式： () ie e V q m 一、静态吸附一、静态

2、吸附 （二）吸附等温线 常见的吸附等温线： 1 2 3 一、静态吸附一、静态吸附 （二）吸附等温线 从上述三类吸附等温线可以发现： （1）一定温度下，PAC的吸附容量只与平衡浓度（或者说初始浓度）有关； （2）平衡浓度越大，PAC的饱和吸附容量越大，吸附利用率越高；反之， 平衡浓度越小，PAC的饱和吸附容量越小，吸附利用率越低。 矛盾： 将原水由初始浓度尽量降到最低与提高PAC饱和容量（利用率） 思路： 把在低浓度水质中达到吸附平衡的PAC拿到高浓度水中仍可以 继续吸附 二、多级逆流吸附原理二、多级逆流吸附原理 （一）二级逆流吸附 处理要求： 0 c 2e c 二级逆流过程： 0 c 1e c

3、 2e c 具体做法： 初始浓度为 的原水先用旧PAC降至 ，再用新PAC降至 （PAC先处理中间浓度为 的原水，再继续处理初始浓度 ） 0 c 1e c 2e c 计算公式： 新PAC: 12 2 () ee e V cc q m 1e c 0 c 旧PAC: 01 12 () e ee V cc qq m 02 1 () e e V cc q m 累积吸附： 单级吸附： 02 2 1 () e e V cc q m 12ee qq 因 ，故 1 mm 逆流吸附：原水流动方向与PAC流 动方向相反 二、多级逆流吸附原理二、多级逆流吸附原理 （二）三级逆流吸附 处理要求： 0 c 3e c 二

4、级逆流过程： 0 c 1e c 1e c 具体做法： 初始浓度为 的原水先用旧PAC降至 ，再用旧PAC降至 ， 再用新PAC降至 0 c 2e c 2e c 计算公式： 新PAC: 23 3 () ee e V cc q m 旧PAC: 12 23 () ee ee V cc qq m 03 1 () e e V cc q m 累积吸附： 3e c 3e c 旧PAC: 01 123 () ee eee V cc qqq m 二、多级逆流吸附原理二、多级逆流吸附原理 （三）试验计算实例 静态吸附试验结果表明，PAC对COD的吸附过程满足Freundlich吸附等温式，拟 合得到： 1.306

5、4 0.6904 ee qc 设定进水COD浓度为100mg/L，去除 率为70%，则可得静态吸附平衡浓度 为30mg/l，得PAC投加量为1.19g/L， 饱和吸附量为58.72mg/g。 二、多级逆流吸附原理二、多级逆流吸附原理 （三）试验实例 二级逆流吸附：需要启动条件，即浓度为 的溶液，设PAC初始投加量为m0， 则： 1e c 01 1 0 () e e V cc q m 02 1 () e e V cc q m 结合二级累积逆流吸附公式： 得： 1 54.8/ e cmgL/0.431 /m Vg L 0 /0.344/mVgL 三级逆流吸附：需要两个启动条件，即COD浓度分别为 和 的溶液。 1e c 2e c 1 71.3/ e cmgL 03 1 () e e V cc q m 结合三级累积逆流吸附公式： 得： 3 /0.213 /mVg L 1 /0.21 /mVg L 2 /0.46/mVgL 三级逆流吸附饱和吸附量为184.29mg/g。与二级逆流吸附相比，饱和吸 附量提高42%，投加量减少51%。 饱和吸附量为129.63mg/g，与单级吸附相比，饱和