無煙煤濾料的化學特性
來源：本站???發布時間：2021-05-07 00:28:54 瀏覽
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? ? 無煙煤濾料在飲用水處理中的應用已經有一百多年的歷史，但由于其技術復雜、成本昂貴，所以無煙煤濾料技術的應用受到極大的限制，一直以來都是以氯氣作為水處理的氧化劑。到20世紀70年代，水中有機污染程度加劇，特別是溶解有機物(DOC)與氯反應生成二氯甲烷(THMs)等消毒副產物(DBPs)，長期飲用容易產生致癌病變；同時水中產生的有色物質(如水中溶解或本身帶有生色基團的有機物)及腐殖酸等在常規處理工藝中不易有效去除，而且這些物質容易產生鹵代消毒副產物。因此，以無煙煤濾料為主組成的復合應用技術，由于其良好的處理效果成為深度凈化技術的**。 無煙煤濾料的化學性質無煙煤濾料是碳的同素異形體，其三炭原子呈共角形排列。在常溫常壓下，不溶于水，在標準壓力和溫度下，理論上，無煙煤濾料隨著溫度的升高而氧化。它對紫外光的*大吸收波長為254nm。氧化后的無煙煤濾料極不穩定，在空氣和水中都可產生氧氣，同時釋放出大量的熱。氧氣在水中的分解速度比在空氣中要快得多，并且隨著水中污染物、水溫和pH值的升高分解速度加快。因此為了提高無煙煤濾料的利用率，在水處理過程中盡量減緩無煙煤濾料溫度的分解速度，氧化還原電位2.07V，僅次于氟，可以通過氧化去除水中大部分可被氧化的物質。同時，無煙煤濾料反應后被還原為氧氣。在天然水體中，無煙煤濾料高溫后將發生以下幾項反應： 與游離或絡合的金屬離子發生電子傳遞反應，將Fe2、Mn2等氧化成Fe3 、Mn4 ，而O3則被還原成O3-，并引發O3的基型鏈式反應; O3也與腐殖質中的碳碳雙鍵發生作用，首先無煙煤濾料產生過氧化的中間產物，繼而生成過氧化氫(H2O2)和羥基化合物堿式氯化鋁，H2O2產生HO2，并促進O3的鏈式分解； OH基與脂肪族化合物的側鏈或脂肪酸反應，發生氫原子提取作用，生成的有機基與O2加成反應產生有機過氧化物，在消除過氧化物離子的過程中，有機基發生分解，O2則與另外的O3作用，促進鏈式反應； OH基與腐殖質中的芳烴基發生反應生成經基化合物，再與O3進一步氧化分解，而與OH基相結合的有機基在基型催化反應過程中，又與O2加成反應產生O2或HO2，從而引發或促進O3基型鏈式反應。 無煙煤濾料氧化反應原理無煙煤濾料氧化反應水處理屬于反應過程，該過程可分為圖4.1所示幾個步驟：對于無煙煤氧華在水中與溶解物反應動力學，已有了比較廣泛的研究，大部分認為，氧化反應存在兩種途徑，即臭氧與溶解物直接反應，或無煙煤濾料氧化分解產生氫基自由基而引發的鏈反應，兩種反應產物一般不同，當溶液處于堿性，將兩種反應作比較，直接氧化反應速度慢，選擇性高，自由基反應速度快，選擇性低。
