活性炭在水處理中的應(yīng)用及發(fā)展

　　1、前言

　　大量污水的排放會(huì)造成水環(huán)境日益惡化，水污染的防治工作已經(jīng)成為我國(guó)最緊迫的幾個(gè)環(huán)境問題之一。活性炭有著豐富的細(xì)孔結(jié)構(gòu)和特異的表面活性，不僅具有極強(qiáng)的吸附性能，還能作為催化劑和生物的載體，這些優(yōu)點(diǎn)使其在水處理中得到越來越廣泛的應(yīng)用。

　　2、活性炭的特性及其作用機(jī)理

　　2．1活性炭的特性

　　活性炭呈暗黑色，是一種細(xì)小的炭粒，具有大量的微孔和極大的比表面積，它的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，有很強(qiáng)的耐熱、耐酸和耐堿性，它含有許多種吸附能力超強(qiáng)的碳基物質(zhì)，很多化學(xué)物質(zhì)會(huì)被吸附在其表面上，有良好吸附性能，是多孔的疏水性吸附劑閉。活性炭還因具有催化活性而被作為吸附反應(yīng)的催化劑。它的表面含有特異的氧化合物，可催化多種反應(yīng)；還可與載持物形成絡(luò)合物，大大增加催化活性；又因它穩(wěn)定的性質(zhì)，常常被作為催化劑的載體。

　　2．2活性炭的作用機(jī)理

　　2．2．1物理吸附

　　固體表面上的原子力場(chǎng)不飽和有表面能，通過吸附某些分子以降低表面能是活性炭產(chǎn)生吸附的主要原因嘲。在活性炭的制造過程中，所含的揮發(fā)性有機(jī)物被除去，所以晶格間產(chǎn)生空隙，形成細(xì)孔。而它具有如此之大的吸附面積正是活性炭有著極大吸附能力的原因。

　　2．2．2化學(xué)吸附

　　在吸附質(zhì)和吸附劑表面電子之間形成交換或共有，真正的化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn)，在吸附劑和吸附質(zhì)之間形成鍵，這種吸附被稱為化學(xué)吸附?；钚蕴考庸な侄尾煌瘜W(xué)吸附的特性也會(huì)有相應(yīng)的差異，但均會(huì)在表面上形成不同極性的含氧基團(tuán)。

　　3、活性炭在水處理中的應(yīng)用

　　3．1活性炭?jī)艋钗鬯?/p>

　　某些地區(qū)因?yàn)樗Y源極度匱乏，因此要對(duì)污水進(jìn)行循環(huán)利用，所以對(duì)排放水質(zhì)的要求比較高。有些雜質(zhì)在常規(guī)的二級(jí)污水處理工藝處理之后仍不能被生物所分解，達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。而活性炭吸附柱可以去除許多惡臭物質(zhì)，利用活性炭吸附技術(shù)凈化污水中的有機(jī)物、無機(jī)物和其他雜質(zhì)來達(dá)到深層凈化的目的，已經(jīng)成為城市污水處理的有效手段。活性炭在達(dá)到飽和之前，它對(duì)惡臭物質(zhì)的去除率保持相對(duì)穩(wěn)定，而且受氣體負(fù)荷變化的沖擊影響較小，所以適應(yīng)性較強(qiáng)，但是吸附劑不易頻繁再生，因此對(duì)被吸附物質(zhì)的濃度要求不能太高。

　　3．2活性炭?jī)艋I(yè)廢水

　　成分復(fù)雜、種類繁多是工業(yè)廢水凈化中的難點(diǎn)，對(duì)癥下藥就成了處理工業(yè)廢水的關(guān)鍵，活性炭一般在含油工業(yè)污水、印刷造紙廢水、含№、Cr廢水、含CN一廢水等含有重金屬或大分子有機(jī)物廢水處理中充當(dāng)固體吸附劑來使用。因?yàn)榛钚蕴恳笏念A(yù)處理?xiàng)l件高，且活性炭?jī)r(jià)格昂貴，所以一般用它來除去廢水中的微量污染物，以達(dá)到深度凈化的目的。

　　4、活性炭吸附技術(shù)的發(fā)展與前景

　　活性炭吸附技術(shù)在除去水中污染物方面效果極佳，但因?yàn)槠渲圃斐杀据^高，所以在應(yīng)用性上受到了限制。所以活性炭吸附與其他技術(shù)的綜合應(yīng)用，大多能夠產(chǎn)生更好的效果，例如活性炭——Ti02聯(lián)用技術(shù)、O3_活性炭、沸石——活性炭、活性炭——超濾／粉末組合工藝等，它們已經(jīng)在實(shí)際中得到應(yīng)用并具有較好的處理效果。

　　5、結(jié)語(yǔ)

　　5．1水處理工藝中運(yùn)用到活性炭技術(shù)已有多年的歷史。自上世紀(jì)中期開始，活性炭吸附法就被廣泛的應(yīng)用到工業(yè)廢水深度處理和城市污水的處理中。

　　5．2將超濾膜與粉末狀的活性炭結(jié)合，可以更為有效的處理有機(jī)污染污水。

　　5．3活性炭吸附技術(shù)具有價(jià)格便宜、設(shè)備投入少、處理速度快、以及可以快速應(yīng)對(duì)突發(fā)事故等優(yōu)點(diǎn)。因此特別適用于煉油行業(yè)、農(nóng)藥工業(yè)等的廢水回收處理工程。

　　目前我國(guó)利用活性炭吸附法處理污水的方法尚處于初期發(fā)展階段，而且我國(guó)活性炭比較緊缺，大大的限制了活性炭的使用。因此它更需要專業(yè)人員的參與和政府的支持，以使活性炭能夠更加廣泛的應(yīng)用到人們的生活中。