活性炭在污水处理中的应用

摘 要：随着经济社会的高速发展，工业污水处理技术越来越重要，活性炭在污水处理中的作用也日渐突出，活性炭在废水处理方面的主要优点是处理程度高、出水水质稳定。与其他方法配合使用可获得质量很高的出水水质，甚至达到饮用水标准，由于吸附前后被吸附的性质并未变化，如果能采用适当的解吸方法，还能回收水中有价值的物质。

关键词：活性炭（AC） 污水 吸附

一、活性炭的性能介绍

活性炭（AC）是常用的一种非极性吸附剂，它是利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成，水处理用活性炭一般以优质椰子壳、核桃壳、杏壳、桃壳、煤质为原料，经系列生产工艺精制而成，外观呈黑色颗粒状，微孔发达，机械强度高，吸附速度快，净化度高，不易脱粉，在其内部有无数微细孔隙纵横相通,其孔径为 1×10-10~1×10-6μm,特别是1×10-10~1×10-9μm 的微孔居多,使活性炭具有巨大的比表面积(可达 1000m2/g).这些物理特性也是活性炭具有强大吸附能力的重要原因，活性炭（AC）因其性能稳定，抗腐蚀，而得以广泛应用。 使用活性炭进行处理可以简单、有效、经济地去除污水中的重金属离子、有机和无机污染物 ，使水质获得直接而迅速的改善。

活性炭的吸附形式分为物理吸附和化学吸附。物理吸附时通过分子力的吸附，即通过同偶极之间的作用和氢键为主的弱范德华力发生，物理吸附需要活化能，可在低温条件下进行，而且是可逆的。化学吸附与价键力相结合，是一个放热过程。化学吸附有选择性，只对某种或几种特定物质起作用。化学吸附不可逆，比较稳定，不易解吸。活性炭吸附能力的大小不仅与本身性质有关,还与被吸附物质的 分子结构、溶解性和离子化程度等有关。

二、活性炭在污水处理中的应用

由于活性炭对水的预处理要求高，而且活性炭的价格昂贵，因此在废水处理中，活性炭主要用来去除废水中的微量污染物，已达到深度净化的目的。

1.活性炭处理含铬废水

铬是电镀中用量较大的一种金属原料，在废水中六价铬随PH质的不同分别以不同的形式存在。活性炭有非常发达的微孔结构和较高的比表面积，具有极强的物理吸附能力，能有效地吸附废水中的Cr（VI），活性炭的表面存在大量的含氧基团如羟基（-OH）、羧基（-COOH）等，它们都有静电吸附功能，对Cr（VI）产生化学吸附售后服务。完全可以用于处理电镀废水可达到国家排放标准。试验表明：溶液中Cr（VI）质量浓度为50mg/L，PH=3，吸附时间1.5h时，活性炭的吸附性能和Cr（VI）的支队率远达到最佳效果，因此，利用活性炭处理含铬废水的过程是活性炭对溶液中Cr（VI）的物理吸附、化学吸附，化学还原等综合作用的结果。活性炭处理含铬废水，吸附性能稳定，处理效率高，操作费用低，有一定的社会效益和经济效益。

2.活性炭处理含氰废水

在工业生产中，金银的湿法提取，化学纤维的生产，炼焦，合成氨，电镀，煤气生产等行业均使用氰化物或副产氰化物，因而在生产过程中必然要排放一定数量的含氰废水。活性炭用于净化废水已有相当长的历史，应用于处理含氰废水的文献报道也越来越多，但由于CN、HCN在活性炭上的吸附容量小，一般为3mgCN/gAC~8mgCN/gAC（因品种而异），在处理成本上不合算。

3.活性炭处理含汞废水

活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能，但吸附能力有限，只适宜于处理含汞量低的废水。如果含汞的浓度较高，可以先用化学沉淀法处理，处理好含汞月1mg/L,高时可达2~3mg/L，然后再用活性炭做进一步的处理。

4.活性炭处理含甲醇废水

活性炭可以吸附甲醇，但吸附能力不强，只是易于处理含甲醇量低的废水。工程运行结果表明，可将混合液的COD从40mg/L降至12mg/L以下，对甲醇的去除率达到93.16%~100%，其出水水质可以满足会用到锅炉脱盐水系统进水的水质要求。

三、活性炭在污水处理中的优越性及前景展望

利用活性炭处理污水有很多优点：一、由于吸附前后被吸附的性质并未变化，如果能采用适当的解吸方法，还能回收水中有价值的物质。如果把粉状活性炭投入爆气设备中，炭粉与微生物形成了一种凝聚体，可使处理效果超过一般的二级生物处理法，出水水质接近于三级处理。二、活性炭在废水处理方面的主要优点是处理程度高、出水水质稳定。与其他方法配合使用可获得质量很高的出水水质，甚至达到饮用水标准。

在国内外实践证明,活性炭再生方法的经济性成为制约该法在环境工程领域更加广泛应用的主要瓶颈。因此,如何选择经济有效的再生方法成为使用活性炭吸附技术的关键所在。

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