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环境工程第四章
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第 一节 吸 附 法
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一、 吸附原理
吸附剂：固体表面有吸附水中溶解及胶体物质的能力,比表面积很大的活性炭等具有很高的吸附能力。
吸附
物理吸附
化学吸附
吸附剂与吸附物质之间是通过分子间引力(即范徳华力)而产生的吸附
吸附剂与被吸附物质之间产生化学作用，生成化学键引起吸附
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表明被吸附物的量与浓度之间的关系式称为吸附等温式。
1. Freundlich等温式
对上式取对数，可得：
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2. Langmuir等温式
该公式是在被吸附物质仅为单分子层的假定下导出的，形式为：
将上式变换成以下形式，使用时较方便：
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二、影响吸附的因素
衡量指标
吸附能力
吸附速度
固体吸附剂用吸附量衡量
单位质量吸附剂在单位时间内所吸附的物质量
吸附阶段
颗粒外部扩散阶段
孔隙扩散阶段
吸附反应阶段
吸附质从溶液中扩散到吸附剂表面
吸附质在吸附剂孔隙中继续向吸附点扩散
吸附质被吸附在吸附剂孔隙内的吸附点表面
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吸附速度主要取决于外部扩散速度和孔隙扩散速度。
外部扩散速度
与溶液浓度成正比
与吸附剂的比表面积的大小成正比
吸附剂颗粒直径越小，速度越快
增加溶液与颗粒间的相对运动速度，可提高速度
孔隙扩散速度
吸附剂颗粒越小，速度越快
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吸附剂的物理化学性质和吸附质的物理化学性质对吸附有很大影响。
极性分子(或离子)型的吸附剂容易吸附极性分子(或离子)型的吸附质。
非极性分子型的吸附剂容易吸附非极性的吸附质。
三、吸附剂
1. 活性炭
在水处理中较多采用颗粒活性炭。
再生是在吸附剂本身的结构基本不发生变化的情况下，用某种方法将吸附质从吸附剂微孔中除去,恢复它的吸附能力。
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再生方法
加热再生法
在高温条件下，提高了吸附质分子的能量，使其易于从活性炭的活性点脱离；而吸附的有机物则在高温下氧化和分解，成为气态逸出或断裂成低分子
化学再生法
通过化学反应，使吸附质转化为易溶于水的物质而解吸下来
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2. 腐植酸类吸附剂
种类：天然的富含腐植酸的风化煤、泥煤、褐煤等，它们可以直接使用或经简单处理后使用；将富含腐植酸的物质用适当的黏合剂制备成的腐植酸系树脂。
腐植酸是一组芳香结构的，性质与酸性物质相似的复杂混合物。
腐植酸类物质能吸附工业废水中的许多金属离子，如汞、铬、锌、镉、铅、铜等。
腐植酸对阳离子的吸附，包括离子交换、螯合、表面吸附、凝聚等作用。
腐植酸类物质在吸附重金属离子后,可以用H2SO4、HCl、NaCl等进行解吸。
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