活性炭在水處理中的應(yīng)用探討

譚淑月

（力合科技（湖南）股份有限公司湖南長(zhǎng)沙410205）

活性炭在水處理中的應(yīng)用探討

譚淑月

（力合科技（湖南）股份有限公司湖南長(zhǎng)沙410205）

水體污染是我們現(xiàn)在共同面對(duì)的一道難題，處理水污染的方法就得到了關(guān)注。在此，我們就活性炭在水處理中的應(yīng)用作詳細(xì)探討。本文我會(huì)就活性炭的性質(zhì)，在水處理中的應(yīng)用及活性炭的聯(lián)合應(yīng)用做詳細(xì)介紹。

活性炭；水處理；應(yīng)用；探討

近幾年，時(shí)常有水體污染的事件發(fā)生，例如：1994年7月，淮河污染，導(dǎo)致河水渾濁，泡沫密布，飲水后出現(xiàn)惡心，腹瀉等。2003年，三門峽的“一庫(kù)污染”呈“醬油色”[1]。引起了社會(huì)、政府的關(guān)注。因此，水體污染的處理方法也越來(lái)越備受關(guān)注。活性炭其特殊的吸附性、再生性，使其受到重點(diǎn)關(guān)注，并廣泛應(yīng)用。

水體污染的種類多種多樣，單一的活性炭吸附不能滿足現(xiàn)在水處理的要求，因此，我們提出了活性炭在水處理中的應(yīng)用探討。

1　活性炭結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

活性炭具有特殊的結(jié)構(gòu)，活性炭具有微晶結(jié)構(gòu)，它的孔的大小是由其所受到的溫度影響的?；钚蕴康奈叫砸彩怯捎谒陨愍?dú)特的孔隙結(jié)構(gòu)，活性炭其自身的氫、氧排列結(jié)構(gòu)也使其具有特殊的性質(zhì)-吸水性[2]。

生活中常見的吸附方式有：攪拌池吸附、固定床吸附、移動(dòng)床吸附......吸附方式活性炭的吸附方式雖然千奇百怪，但是按照物理化學(xué)的理解，他的吸附方式也就有兩種，即物理吸附方式和化學(xué)吸附方式。

2　活性炭在水處理中的應(yīng)用

我國(guó)每年產(chǎn)生廢水的產(chǎn)量非常的之大，由于活性炭良好的特性，使活性炭在水處理中的應(yīng)用非常廣泛，尤其是對(duì)于深度處理水污染，例如：污水處理廠的排氣吸附處理水污染，廢水回收前處理和有毒廢水對(duì)重金屬離子等的處理。

3　活性炭基本特性處理水的方法

2002年的南盤江水污染事件導(dǎo)致超過(guò)一萬(wàn)噸的魚類死亡；2005年“錳三角”重金屬污染，2009年山東臨沂“砷污染事件”；2010年廣東茂名地區(qū)“凡比亞”熱帶風(fēng)暴洪災(zāi)引起的飲用水源地污染事件；2012年廣西龍江河鎘污染超標(biāo)等。

水體污染不僅在社會(huì)中是一件重大事件，它也與我們的生活息息相關(guān)。活性炭具有吸附性能的炭物質(zhì)的總稱，具有很強(qiáng)的吸附能力，在水處理中被廣泛應(yīng)用。

3.1活性炭吸附法及用途

活性炭的吸附法多種多樣，但原理都是由于其自身獨(dú)特的孔隙結(jié)構(gòu)及巨大的表面積使其具有強(qiáng)大的吸附性能。接觸式吸附方式是活性炭吸附方法之一，其需要與污染物接觸，并且發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)處理水污染，另外還有固定床方式，把活性炭固定在一個(gè)地方，而污染的水從其表面或內(nèi)部流過(guò)，從而達(dá)到處理污染水的效果?；钚蕴康奈椒椒ㄟ€有兩種，就是移動(dòng)床方式和流動(dòng)床方式。

3.2活性炭作為催化劑及催化劑載體

活性炭處理是指利用活性炭作為吸附劑和催化劑載體的有關(guān)過(guò)程。主要應(yīng)用于生活飲用水深度凈化，城市污水處理，工業(yè)廢水的處理。用活性炭做催化劑，其他化學(xué)物質(zhì)輔助，在化工廠污水處理中可以經(jīng)常見到，因?yàn)樗梢杂行У某ニ械挠猩镔|(zhì)。

用活性炭做催化劑載體，因?yàn)槠渚哂芯薮蟮谋砻娣e和疏水性使其能夠加快其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，還有其比較其他物質(zhì)而言，活性炭易回收也使其成為催化劑載體優(yōu)良條件。

4　活性炭聯(lián)用技術(shù)

水體污染的種類多種多樣，單一的活性炭吸附不能滿足現(xiàn)在水處理的要求，因此，活性炭與微生物的聯(lián)用，活性炭與化學(xué)物質(zhì)的聯(lián)用走上了舞臺(tái)。例如：活性炭與各種膜的聯(lián)用、活性炭與二氧化鈦的聯(lián)用、活性炭與高錳酸鉀的聯(lián)用等等，接下來(lái)我們就一一介紹一下這幾種活性炭聯(lián)用技術(shù)。

4.1活性炭-膜聯(lián)用

我們生活中出現(xiàn)的水污染雖然得到了處理，但是預(yù)防水污染或者我們經(jīng)常飲用的說(shuō)是不是要特別注意一下呢，因此，我們提出了一個(gè)專門用于飲用水的深度處理。

膜可以用孔的大小來(lái)區(qū)分，一般分為反滲透膜、納濾膜和超濾膜。膜和活性炭的聯(lián)用可以有效的解決單獨(dú)的使用膜或者活性炭的不足之處。例如：可以避免單獨(dú)使用膜可以一起的膜阻塞等問題。

活性炭與反滲透膜的聯(lián)用，活性炭與納濾膜的聯(lián)用，活性炭與超濾膜的聯(lián)用都使水污染得到了深度處理，使我們的生活用水得到了更加安全的保障[3]。

4.2活性炭-二氧化鈦聯(lián)用

活性炭與的二氧化鈦聯(lián)用使二氧化鈦?zhàn)约涸诜牢鄯矫娴奶匦哉故镜酶恿芾毂M致。我們大家應(yīng)該在高中的化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)中都知道二氧化鈦是特別好的光解催化劑，將二氧化鈦和活性炭聯(lián)合起來(lái)使用不凈增強(qiáng)了活性炭的吸附性，也加快了光解反應(yīng)的進(jìn)行。

4.3高錳酸鉀-活性炭聯(lián)用

活性炭與高錳酸鉀的聯(lián)用的功能是可以去除水污染重的有機(jī)物。

5　活性炭表面化學(xué)性質(zhì)

有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)取決于其所帶的官能團(tuán)，活性炭具備堿性含氧官能團(tuán)、酸性含氧官能團(tuán)，堿性含氧官能團(tuán)、酸性含氧官能團(tuán)使其具有極性的性質(zhì)，同時(shí)也決定了其疏水的特性。

5.1表面的氧化性

根據(jù)我們所學(xué)的化學(xué)知識(shí)，我們可以知道，氧化性是指其具有的含氧官能團(tuán)所具備的特性，也正是這個(gè)特性使其對(duì)極性物質(zhì)具備吸附能力。

5.2表面的還原性

我們知道活性炭的表面分布著許多堿性官能團(tuán)和羥基，因此活性炭具備還原性。而活性炭的還原性使其對(duì)非極性物質(zhì)具備吸附性。例如：利用其還原性可以對(duì)SO2進(jìn)行吸附處理。

6　結(jié)語(yǔ)

在今天，水體污染受到了全社會(huì)的廣泛關(guān)注，因此，處理水污染就成了當(dāng)務(wù)之急。在本文中，我講述了活性炭性質(zhì)及在水體污染中的應(yīng)用?；钚蕴勘旧淼奈叫跃湍軌蚪鉀Q一定程度的水體污染，隨著人們的要求增高，我們又提出了活性炭的聯(lián)用技術(shù)來(lái)解決水污染的深度處理問題，無(wú)論是活性炭與各種膜的聯(lián)用，還是活性炭與二氧化鈦的聯(lián)用、活性炭與高錳酸鉀的聯(lián)用等等，都使水污染得到了更深層次的處理，保證了我們的飲用水的健康和生活用水的安全，更使我們的地球生態(tài)環(huán)境得到改善。

[1]劉素娥.活性炭催化臭氧氧化技術(shù)及其在水處理中的應(yīng)用[J].廣東化工,2010（5）.

[2]董厚德,張綿,谷朝君,全奎國(guó).遼寧生態(tài)環(huán)境問題及其治理策略[J].遼寧大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2013(03).

[3]楊錦錦.膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用[J].四川化工,2010（06）.

譚淑月（1988—），女，山東人，?？?，助理工程師，研究方向：環(huán)境工程。