2014年环保工程师《水污染防治》知识点辅导:吸附

　　吸附

　　大纲要求：熟悉吸附的技术和方法，了解主要吸附剂的性能和影响因素

　　吸附：溶液中的物质由一相向某种适宜的另一相界面上积累的过程。

　　在废水处理中，用吸附作用来去除废水中的污染物质时，一般都是通过固液界面的吸附来实现的，具吸附能力的多孔性固体物质称为吸附剂。

　　吸附原理

　　吸附是一种在两相界面上发生的表面现象，与物质表面张力和表面能的变化有关，符合热力学第二定律，可用吉布斯方程式表示：

　　式中，若某溶质能降低溶液的表面张力，即 为负值， 为正值，产生正吸附，若某溶质能增加溶液的表面张力，则 为正值， 为负值，产生负吸附，称为解吸。

　　吸附的类型

　　⑴物理吸附：

　　特点是吸附热较小，低温就能进行，吸附是可逆的，吸附基本没有选择性。

　　⑵化学吸附：

　　特点是吸附热较大一般在较高温度下进行;当化学键力大时，吸附是不可逆的;吸附有选择性，一种吸附剂只对某种或几种吸附质发生化学吸附。

　　⑶离子交换吸附：

　　水处理中，吸附往往是由上述3种吸附综合作用的结果，但由于吸附质和吸附剂的不同以及其他因素的影响，可能某种吸附是主要的。

　　吸附等温线

　　在温度一定的条件下，吸附容量随吸附质平衡浓度的增大而提高，吸附容量随平衡浓度而变化的曲线称为吸附等温线。

　　常见的吸附等温线有Ⅰ型和Ⅱ型两种类型。

　　Ⅰ型吸附等温线与朗格谬尔和弗兰德利希吸附等温式相对应，Ⅱ型吸附等温线与BET等温式相对应。应理解这几个公式，并掌握公式中各参数的计算过程。

　　吸附速率

　　吸附速率是指单位重量的吸附剂在单位时间内所吸附的吸附质质量。

　　吸附速率越快，吸附质与吸附剂接触时间就越短，所需的吸附设备容积也就越小。

　　吸附速率取决于吸附质的传质过程，对于多孔吸附剂，传质分为以下三步：

　　①吸附质从溶液主体扩散到吸附剂外表面，这是吸附质透过吸附剂表面液膜的传质简称外扩散;

　　②吸附质由吸附剂颗粒的外表面，经颗粒内的细孔扩散到颗粒的内表面，简称内扩散;

　　③吸附质在吸附剂的表面上被吸附。