水中氯的来源主要是自来水厂或污水处理厂出水中加氯杀灭微生物后的剩余氯。水中余氯会对饮用水口感、人体健康、食品饮料品质、离子交换和膜分离技术设备,以及水生生物造成影响和危害。去除水中余氯主要有化学还原和活性炭处理两种方法。活性炭作为一种水处理药剂(净水剂)应用十分广泛。活性炭可以除臭去色并去除水中微量有害物质。在纯水和饮用水的制备中,活性炭已成为去除水中有机物和余氯的一个必不可少的手段。众所周知,活性炭对余氯的去除效果很好,使用也有相当长的一段时间,但是对于判断活性炭去除余氯性能好坏却没有一个理想指标。活性炭法具有去除效率高、不产生二次污染、能同时去除水中有机物的特点,因此常用于大规模去氯工艺。
从理论上讲,活性炭吸附余氯,其吸附能力的好坏主要取决于吸附容量和吸附速度,二者缺一不可。在水处理工业应用中,主要要求在较短的接触时间内得到较高的吸附量,亦即高的吸附速率,而不是单纯强调吸附容量的大小。所以,必须找到一个合适的指标可将二者有机地结合。
活性炭清除游离氯以及氯胺的原理是基于催化还原反应,不同类型活性炭的催化能力不同,传统类型的活性炭并不能很好地清除氯胺。为了提高清除氯胺的能力,在制造时将原材料暴露于含氮化合物中,加热至700℃~900~C,使活性炭的石墨层变松,在这种情况下形成催化面,提高活性炭的催化还原能力。这类活性炭被称为催化炭(catalyticcar—bon),通常使用过氧化氢值(peroxidenumber,PN)来评价其催化能力,PN值越低说明催化性能越好。
活性炭的颗粒越小,除氯效果越好,但是其压力损失却越大。强度和磨损值是活性炭耐磨损抗摩擦的指标,由于活性炭需要定期进行反冲,其强度越大,使用寿命越长。
饮用水的温度越高,活性炭的除氯速度越快。当饮用水的温度从3l℃下降至2℃时,当要达到相同除氯效果时,需要活性炭的量上升了1倍。这也解释了有些血透室在冬天,游离氯和氯胺超标的原因之一。
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