活性炭在水處理中的應用

胡 飛

（北京邦馳世紀水處理科技有限公司 北京 100086）

工廠排放的大量污水促使水環(huán)境不斷惡化。所以防治水污染是我國當前需要解決的一個重要問題。活性炭具有豐富的細孔結(jié)構以及特殊的表面活動，既可以吸附有害物質(zhì)，還可以作為催化劑以及生物的載體，所以活性炭在水處理中得到了廣泛的應用。

1 活性炭的特征以及作用原理

1.1 活性炭的特征

活性炭的顏色是暗黑，屬于細小的炭粒，具有大量的微小空隙，所以其比表面積很大，同時它具有穩(wěn)定的化學性質(zhì)，其耐熱、耐酸、耐堿性能很好，這些性質(zhì)促使其具有很強的吸附能力，它可以吸附很多化學物質(zhì)于表面，屬于多孔的疏水性吸附劑。同時活性炭還具有一定的催化活性，經(jīng)常被用作吸附反應的催化劑，主要是由于活性炭的表面具有特殊的氧化合物，對多種反應有催化作用；此外，活性炭還可以和載持物形成絡合物，促使其催化活性增強；最后因為活性炭化學性質(zhì)穩(wěn)定，也可以作為催化劑的良好載體。

1.2 活性炭作用的原理

首先，活性炭可以進行物理吸附?；钚蕴课疆a(chǎn)生的主要原因就是固體表面上的原子力場在不飽和的狀態(tài)下會產(chǎn)生表面能，此時就會吸附一些分子將表面能降低。在制造活性炭時，除去了揮發(fā)性的有機物，導致晶格之間有了空隙，這些空隙就是活性炭的細孔。大量的細孔促使活性炭具有很大的吸附面積，進而具有很強的吸附性能。其次，活性炭可以進行化學吸附，在吸附劑和吸附質(zhì)的表面會交換或者共用電子，當發(fā)生化學反應時，吸附劑和吸附質(zhì)之間就會形成化學鍵，發(fā)生化學反應的吸附就是化學吸附。因為加工活性炭的工藝不同，所以活性炭具有的化學吸附性能也存在不同，可是無論哪種化學吸附在吸附劑和吸附質(zhì)表面都會形成極性不同的含氧集團。

2 活性炭應用于水處理

2.1 活性炭可以應用于工業(yè)廢水的凈化

在凈化工業(yè)廢水時，因為成分復雜，種類多樣，所以凈化起來非常的困難，處理工業(yè)廢水的關鍵就是對癥下藥。通常在含油的工業(yè)廢水、含汞、鉻的廢水、含氰離子等的廢水、含大分子有機物的廢水、印刷造紙的廢水等的處理中應用活性炭，活性炭充分發(fā)揮自身的吸附性能。主要是由于要求較高的水預處理條件，同時活性炭的價格較高，因此通常應用活性炭對廢水中的微量污染物進行處理，進而對污水進行深度凈化。

2.2 活性炭可以應用于生活污水的處理

有些低于因為缺乏水資源，所以需要循環(huán)利用污水，要求較高的排放水質(zhì)。在正常二級處理生活污水以后，污水中的某些雜質(zhì)還是不能被生物分解，不符合排放要求?？墒腔钚蕴烤涂梢晕匠ゴ蟛糠殖粑段镔|(zhì)，應用活性炭吸附生活污水中的無機物、有機物以及雜質(zhì)等，進一步凈化生活污水，這可以有效的凈化城市生活污水?；钚蕴吭谶€沒有達到飽和時，具備穩(wěn)定的惡臭除去率，同時基本不受氣體負荷變化的沖擊，因此具有較強的適應性，可是吸附劑是不可頻繁再生，要求較低的吸附物質(zhì)濃度。

2.3 活性炭可以脫色處理廢水

活性炭可以脫色處理燃料的廢水，通過研究發(fā)現(xiàn)活性炭在最佳吸附條件下可以以較高的脫色率對酸性品紅、堿性品紅等染料進行脫色處理。

3 活性炭吸附技術的發(fā)展趨勢

活性炭吸附技術在凈化污水中有很好的效果，可是因為制造活性炭的成本比較高，所以應用還是不夠廣泛。因此綜合應用活性炭吸附技術以及其他技術，可以起到良好的效果，比如沸石-活性炭、O3—活性炭等工藝，這些已經(jīng)應用于實際，并取得了良好的污水處理效果。

將活性炭技術應用于水處理工藝已經(jīng)有了很多年的歷史，于上世紀中期就在深度處理工業(yè)廢水以及城市污水中應用活性炭吸附技術。并且經(jīng)過多年的發(fā)展，結(jié)合超濾膜以及粉末狀的活性炭，可以對有機污水進行更加有效的處理。同時活性炭吸附技術需要較少的設備投入，具有較快的處理速度以及應對突發(fā)事件的優(yōu)勢，所以在煉油行業(yè)等廢水處理中應用廣泛。

4 結(jié)語

當前，我國在污水處理中應用活性炭技術仍在發(fā)展當中，同時我國的活性炭資源缺乏，對活性炭的使用有限制作用，所以需要更多的專業(yè)人員進行有關研究，應用先進的技術促使活性炭可以再人們的生活中得到廣泛的應用，此外作為政府也要積極推動這樣研究的進行，從政策和資金上確保研究的持續(xù)進行，促使活性炭可以在水處理中發(fā)揮更大的作用。

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