活性炭吸附过程仍然保留了染料结构

  吸附是一种界面现象，是在两项体系中物质浓度在相界面上发生自动变化现象。在两相界面发生吸附时，被吸附的物质成为吸附剂，而吸附吸附质的物质成为吸附剂。吸附质一般多是多孔性固体物质。吸附脱色是通过吸附作用将印染废水中剩余的染料从水中去除，从而达到脱色。吸附过程仍然保留了染料结构。目前,印染废水吸附脱色的吸附剂有活性炭、硅藻精土等,而又以活性炭应用为普遍。

  活性炭是以含碳为主的物质,以煤、木炭、椰子壳等作原料,经高温炭化和活化制得的疏水非极性吸附剂。活性炭是一种多孔结构的固体,具有强的吸附能力和稳定的化学性质,耐酸耐,在高温、高压和水浸的条件下不易被破坏。一般活性炭的填充密度为350-50g/L,表观密度为700~1000g/1,真密1900~2200g/L。活性炭具有很大的表面积,一般可高达500~130m2/g,所以具有较强的吸附能力。活性炭的孔隙大小可分为大孔、过渡孔和微孔,其中孔的有效半径通常在0.01~1mm,比容积为0.2~0.5mL/g,比表面积为0.5~m2/g;过渡孔的有效半径在0.2-10m,比容积为0.02~0.10mL/g,比表面积占总比表面积的5%下;微孔的有效半径在20mm以下,比表面积为0.15~0.9mL/g,比表面积占总比表面积的95%以上纺织印染废水所含的有机污染物多属大分子胶体微粒,其直径大于活性炭微孔孔径,因此宜选用过渡孔发达的活性炭作为吸附剂。

   活性炭按形状可分为粉状炭和粒状炭两种。粉状炭一般用木炭、木炭梢或锯末加氯化锌溶液混合成膏料,经活化破碎而成。粉状炭虽具有良好的脱色效能,但因其阻力较大,分离与再生较复杂,所以在印染废水脱水处理中较少应用。粒状炭分为破碎炭和压制炭两种。其中,压制炭是将原料配制成塑性膏料,经模子挤压成条,然后切成均匀的长度再经活化而成。压制炭具有足够的硬度和结合力,在高温、高压和水浸条件下不易破碎,形状均匀、水力阻力小,较易分离和再生,在印染废水处理中得到了广泛应用,如市售的以无烟煤为原料,经破碎后直接炭化和活化制成的不定型颗粒净水炭等。

    活性炭对染料脱色具有选择性,其脱色性能依次为碱性染料、直接染料、酸性染料和硫化染料。由于活性炭价格较贵,失效活性炭再生困难,所以一般应用在印染废水生物处理后的深度处理中。为了防止废水中细小悬浮物对活性炭层的填空,宜在活性炭设备之前设置过滤处理单元在印染废水脱色中经常采用的连续式固定床活性炭处理设备。