Aktiivihiilen vedenkäsittelyn adsorptioprosessi ja toimintaperiaate ovat monimutkaisia, joten vaikuttavia tekijöitä on monia. Tekijät ovatliittyvät pääasiassa aktiivihiilen luonteeseen, vedessä olevien epäpuhtauksien luonteeseen, aktiivihiilen käsittelyn prosessiperiaatteeseen sekä valittuihin toimintaparametreihin ja käyttöolosuhteisiin.
1.Taktiivihiilen luonne
Koska adsorptioilmiö tapahtuu adsorptioaineen pinnalla, ominaispinta-ala on yksi tärkeimmistä adsorptioon vaikuttavista tekijöistä.. TMitä suurempi ominaispinta-ala, sitä parempi adsorptiokyky.
TAdsorptioprosessi voidaan nähdä kolmessa vaiheessa, sisäisellä diffuusiolla on suurempi vaikutus adsorptionopeuteen, joten aktiivihiilen mikrohuokoinen jakautuminen on toinen tärkeä adsorptioon vaikuttava tekijä.
Lisäksi pinnan kemia, napaisuus ja aktiivihiilen varaus vaikuttavat myös adsorptiovaikutukseen.
Vedenkäsittelyssä käytettävällä aktiivihiilellä on kolme vaatimusta: suuri adsorptiokapasiteetti, nopea adsorptionopeus ja hyvä mekaaninen lujuus. Aktiivihiilen adsorptiokyky liittyy muihin ulkoisiin olosuhteisiin, jotka liittyvät pääasiassa ominaispinta-alaan, suureenr ominaispinta-ala, suurir mikrohuokosten määrä,lisääadsorptioaine voidaan adsorboida hienojen huokosten seinämään. Adsorptionopeus liittyy pääasiassa hiukkaskokoon ja huokosten jakautumiseen, aktiivihiili vedenkäsittelyyn, vaatii kehittyneempää siirtymähuokoset (säde 20 ~ 1000A), mikä edistää adsorboivan aineen diffuusiota mikrohuokosiksi. Mitä pienempi hiukkaskoko, sitä nopeampi adsorptionopeus, mutta päähäviötahtoayleensä 8-30 mesh on sopiva. Taktiivihiilen mekaaninen kulumislujuus tahtoavaikuttaa suoraan käyttöikään.
2. Adsorboivia (liukenevia tai saastuttavia) ominaisuuksia
Saman aktiivihiilen adsorptiokyky eri epäpuhtauksille on erilainen paljon.
(1). Liukoisuus
Saman aineryhmän liukoisuus pienenee ketjun pituuden kasvaessa, kun taas adsorptiokapasiteetti kasvaa homologin sarjan tai molekyylipainon kasvaessa. Mitä pienempi liukoisuus, sitä helpompi adsorboitua.
Kuten aktiivihiilen adsorption järjestys orgaaninen happo vedestä kasvaa muurahaishapon - etikkahapon - propionihapon - voihapon mukaan.
(2). Molekyylirakenne
Adsorptiomolekyylin koolla ja kemiallisella rakenteella on myös suuri vaikutus adsorptioon. Koska adsorptionopeuteen vaikuttaa sisäinen diffuusionopeus, adsorptioaineen (liukenevan aineen) molekyylin koko on verrannollinen adsorptiolle suotuisimman aktiivihiilen huokoskoon kokoon. Homologeissa, se’on helpompi adsorboituasuurempia molekyylejä kuin pienemmät. Orgaaniset yhdisteet, joissa on tyydyttymättömiä sidoksia, adsorboituvat helpommin kuin ne, joissa on tyydyttyneitä sidoksia. Aromaattinen orgaaninen aines on helpompi ollaadsorboituatoimkuin alifaattinen orgaaninen aine.
(3). Vastakkaisuus
Aktiivihiiltä voidaan pitää ei-polaarisena adsorbenttina, ei-polaaristen aineiden adsorptiokyky vedessä on suurempi kuin polaaristen aineiden.
(4). Adsorptioaine (liukoinen aine)
Kun adsorptioaineen pitoisuus on tietyllä alueella, adsorptiokyky kasvaa pitoisuuden kasvaessa. Siksi adsorptioaineen (liuenneen aineen) pitoisuus muuttuu, myös aktiivihiilen adsorptiokyky adsorptioaineeseen (liuenneen aineen) muuttuu.
3. Liuoksen pH:n vaikutus
Liuoksen pH-arvon vaikutusta adsorptioon tulee tarkastella yhdessä aktiivihiilen ja adsorbentin (liuenneen aineen) vaikutuksen kanssa. Liuoksen pH-arvo säätelee happamien tai emäksisten yhdisteiden dissosiaatioastetta. Kun pH-arvo saavuttaa tietyn alueen, nämä yhdisteet dissosioituvat, mikä vaikuttaa näiden yhdisteiden adsorptioon. Liuoksen pH-arvo vaikuttaa myös kolloidin adsorptioaineen (liuenneen aineen) liukoisuuteen ja adsorbentin (liuenneen aineen) varaukseen. Koska aktiivihiili voi absorboida vedessä olevia vety- ja happiioneja, se vaikuttaa muiden ionien adsorptioon.
Orgaanisten epäpuhtauksien aktiivihiilen adsorption vaikutus vedestä, yleensä pienenee liuoksen pH-arvon noustessa, pH-arvo on korkeampi kuin 9,0, se ei ole helppo adsorboida, mitä pienempi pH-arvo, sitä parempi vaikutus. Käytännössä optimaalinen pH-arvoalue määritetään kokeella.
4.Liuoksen lämpötilan vaikutus
Koska adsorptiolämpö on pieni nestefaasiadsorption aikana, liuoksen lämpötilan vaikutus on pieni. Adsorptio on eksoterminen reaktio. Adsorptiolämpö On thekokonaislämpöt julkaissutaktiivihiili kunadsorptioaineen (liuenneen aineen) paino. Mitä suurempi adsorptiolämpö, sitä suurempi on lämpötilan vaikutus adsorptioon. Toisaalta lämpötila vaikuttaa aineiden liukoisuuteen ja siten adsorptioon. Käsiteltäessä vettä aktiivihiilellä lämpötilalla ei ole merkittävää vaikutusta adsorptioon.
5.Monikomponenttisten adsorbenttien rinnakkaiselon vaikutus
Kun vettä käsitellään adsorptiolla, se ei yleensä ole yksittäinen epäpuhtaus, vaan epäpuhtauksien seos. Adsorption aikana ne voivat adsorboitua yhdessä, edistää toisiaan tai häiritä toisiaan. Yleensä useiden komponenttien adsorptiokyky on pienempi kuin yksittäisen komponentin.
6.Cehtoja adsorptiotoiminta
Aktiivihiilen adsorptionesteellä diffuusionopeudella (nestekalvodiffuusio) on vaikutusta adsorptioon, joten adsorptiolaitteen tyyppi, kosketusaika (veden nopeus) ja niin edelleen vaikuttavat adsorptiovaikutukseen.
Yhteenvetona voidaan todeta, että adsorptioon vaikuttavat monet tekijät, jotka tulee analysoida kattavasti ja valita kunkin tilanteen mukaan parhaan adsorptiovaikutuksen saavuttamiseksi.
