第12章吸附12.1吸附的基本理论12.2吸附剂及其再生12.3吸附工艺与设计12.4吸附法的应用
12.1吸附的基本理论一、吸附机理及分类1、交换吸附2、物理吸附3、化学吸附二、吸附平衡与吸附等温式平衡吸附量：达到平衡时，单位吸附剂所吸附的物质的数量（mg/g）。qe=V(c0-ce)/wV——溶液体积，L；c0，ce——分别为溶质的初始和平衡浓度，mg/L；W——吸附剂量，g
12.1吸附的基本理论1、Langmuir等温式Langmuir假设吸附剂表面均一，各处的吸附能相同；吸附是单分子层的，当吸附剂表面为吸附质饱和时，其吸附量达到最大值。
12.1吸附的基本理论
12.1吸附的基本理论2、B.E.T等温式适于多分子层吸附
12.1吸附的基本理论3、Freundlich等温式qe=Kce1/nK——Freundlich吸附常数n——常数，通常n1一般认为，1/n介于0.1~0.5，则易于吸附；1/n2时难以吸附。
12.1吸附的基本理论
12.1吸附的基本理论由图可见，Langmuir吸附等温式大体上适用。
12.1吸附的基本理论qe=Kce1/n由图可见，Freundlich吸附等温式也适用。
12.1吸附的基本理论三、影响吸附的因素（一）吸附剂结构1、比表面积2、孔结构3、表面化学性质表面氧化物成为选择性的吸附中心，使吸附剂具有类似化学吸附的能力，有助于对极性分子的吸附。（二）吸附质的性质活性炭的吸附容量随着有机物在水中溶解度的减少而增加，活性炭对有机酸的吸附量按甲酸乙酸丙酸丁酸的次序而增加（三）操作条件温度、pH
12.2吸附剂及其再生一、吸附剂1、活性炭加热脱水（120~130℃）、炭化（170~600℃）、活化（700~900℃）活化包括药剂活化和气体活化法等。活性炭的比表面积可达800~2000m2/g，有很高的吸附能力。2、腐殖酸系吸附质用作吸附剂的腐殖酸类物质主要有：天然的富含腐殖酸的风化煤、泥煤、褐煤等；用适当的粘合剂制备成的腐殖酸系树脂。腐殖酸是一组芳香结构的，性质与酸性物质相似的复杂混合物。活性基团有：酚羟基、羧基、醇羟基、甲氧基、羰基、醌基、氨基、磺酸基等。这些活性基团有阳离子吸附性能，包括离子交换、鳌合、表面吸附、凝聚等作用。腐殖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。
12.2吸附剂及其再生二、吸附剂再生1、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。2、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析下来。常用的有机溶剂有苯、丙酮、甲醇、乙醇、异丙醇、卤代烷等。无机酸碱也是很好的再生剂。例如，吸附了苯酚的活性炭，可用氢氧化钠溶液浸泡，使形成酚钠盐而解析。
12.3吸附工艺与设计吸附的操作方式间歇式连续式固定床移动床流化床一般的固定床吸附柱中，吸附柱的总厚度为3~5m，分成几个柱串联工作，每个柱厚度1~2m。过滤速度在4~15m/h之间，接触时间一般不大于30~60min。为防止吸附剂层的堵塞，含悬浮物的废水一般先应经过砂滤，再进行吸附处理。
12.3吸附工艺与设计
12.4吸附法的应用在废水处理中，吸附法处理的主要对象是废水中用生化法难于降解的有机物或用一般氧化法难于氧化的溶解性有机物，包括木质素、氯和硝基取代的芳烃化合物、、杂环化合物、洗涤剂、合成染料、除莠剂、DDT等。活性炭处理废水，不但能吸附难分解的有机物，降低COD，还能使废水脱色、脱臭，把废水处理到可重复利用的程度。所以吸附法在废水的深度处理中得到了广泛的应用。实例膨润土吸附性能的研究取50ml水样投加一定量的膨润土进行静态吸附，在pH6~7时，测定吸附达到平衡时所需时间。1、乳化剂OP原溶液CODcr值为618.2mg/L，取50ml水样投加精确测量的0.125g膨润土，分别设定不同的吸附时间，测定吸附后溶液的CODcr值。时间（minODcr（mg/L）618.295.886.984.684.6
2、聚醚220时间（minODcr（mg/L）845.886.181.481.481.4由以上两表可见，乳化剂和聚醚达到吸附平衡所需时间约30~40min，下面的吸附容量测定选取吸附时间为35min，pH6~7，分离后测定CODcr值。膨润土投加量（g）00.030.050.1