浅谈活性炭深度处理水工艺

浅谈活性炭深度处理水工艺

作者：梁苗苗

来源：《中国化工贸易·上旬刊》2019年第06期

摘 要：活性炭优点多多，比如吸附性强，再生能力优越，且不易在水中融化，性价比高，环保有效，且在工厂处理污水中发挥明显作用，目前，水污染现象严重，处理起来十分费力，程序重重，给环境保护工作带来不便。为此，如何将水深度清洁成了专家学者头疼的问题，也成为了行业内部研究的重难点。本文将深入讨论如何合理利用活性炭，让污水处理方法更加得当，并阐述如何升级污水处理的工艺，达到高效率净化污水的效果。 关键词：活性炭；水处理；吸附性能

上个世纪80年代初，活性炭在我国开始盛行，在环境治理工作中，活性炭发挥重要作用，不仅在饮水、工业废水处理上得到应用，更是成为了我国应用最频繁的吸附剂。23.5%的活性炭被应用于空气乃至水之中。总的来说，无论是自来水，还是污水，都需要活性炭的应用。自来水方面，氯氧化远不及粉末活性炭的优点。总体来说，活性炭能够更好的帮助水质改善，避免产生卤代有机物，能够抵制致癌等现象的发生。此外，活性炭能够让除净率达 83%，将水的臭味吸出，让水中拥有丰富的优先控制有机物种类；还可以降低COD，降低量多达68%。此外，多环芳烃、卤代物、长链烃等将得到明显降解，这些都离不开活性炭的化学结构优势，达到处理废水的明显成效。 1 活性炭吸附原理

活性炭吸附功能有双重性质，即物理与化学两种。活性炭表面空隙较大，吸附能力強，这是其明显的结构特征。活性炭的孔数量与吸附能力显然是成正比的。而活性炭的化学性质也是双重的，即含氧和含氮两种官能团。含氧官能团中含有羧基、内酯基、羰基、嘧啶、酚羟基等，还有酸碱性之分，酸性官能团含有酚羟基、羧基、正内酯基、环式过氧基、醌型羰基等，环式过氧基等。酸性集团的主要酸性氧化物是内酯基、酚羟基和羧基。含氮官能团的分子组成有酰亚胺、类毗咯基、酰胺、乳胺基等。他们的化学分子结构具有很强的吸附性。 2 活性炭在水处理中的应用

活性炭吸附能力强，尤其是对于在水中能够轻易溶解的有机污染物来说，比如苯类化合物、酚类化合物、石油及石油产品等。此外，有机污染物需要进行特殊处理，比如生物法乃至化学法都不是最佳方案，但活性炭可以，它能够去除杀虫剂、合成染料及许多人工合成的有机化合物，效果绝佳。此外，活性炭的神奇之处还在于它能够吸附重金属，例如电镀和工业废水等。对水质的浑浊度也有比较良好的清除效果。让水质恢复纯净，去除糟粕，消除细菌，活性炭的种种好处显然一目了然。

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2.1 传统的活性炭在水处理技术

活性炭让污染的水源变得纯净，方法有二：首先，可以参考城市的三级污水处理方式，采用物理和化学双重模式，先勇化学法，将沉淀去除，然后再用物理法，进行过滤以及消毒，实现水的处理循环以及再次利用等。这样能够保证水的洁净。此外，还可以利用活性炭与其他物质结合的方式方法，让水洁净度一步到位。比如说混凝--活性炭吸附工艺，能够保证富里酸、腐殖酸和水形成的大分子胶体溶液，得到完美去除，让市民引到放心水。此外，臭氧生物活性炭工艺能够让有机物的降解从难到易，减少大于2μm小于0.10NTU浊度的颗粒数目，色度和异味都将大大下降，去除率高达73%。石灰石活性炭技术，还是去除氨氮元素的好帮手，成效显著，性价比高。

2.2 改性活性炭在水处理技术的应用 2.2.1 活性炭改性可吸附极性有机物

活性炭材料的最大特点就是能够自主疏水，非极性特征明显，它能够准确找到污染水源中的非极性物质，但活性炭的缺点也与此对应，它不容易 吸附极性物质有机物，这就需要研究者充分研究活性炭，让其逐渐具备此项功能。实际上，活性炭吸附原理十分容易理解，其吸附功能是一种化学反应，主要依靠它的官能团和被吸附物质产生作用。活性炭表面的官能团，是目前研究者研究的重点，目前，专家范延臻已经提出活性炭中的酸性基团数目，可能和氧化的数目成正比，二者发生变化，将达到亲水的效果。减少活性炭表面上非极性的官能团数目，将大大提升其对极性物质的吸附能力。专家认为，NH3·H2O或 HF 对活性炭进行改性，与其对氢的吸附能力成正比。 2.2.2 活性炭改性可吸附重金属

液相氧化处理，是专家学者经常运用在活性炭身上的方法，作用与目的就是让他的官能团改性，要想得到可吸附重金属的活性炭，具体方法就是加入NaOH降低酸性，即可用Na+取代H+。可提高吸附Cr6+能力。学者 ChenPaulJ 研究认为，活性炭的改进方法不止一个，柠檬酸也是关键所在，一旦加入柠檬酸，活性炭可以对铜离子吸附能力提升1.4倍，当然，这种方法只有结合水中的铜离子，才能起到效果。 3 结语

活性炭，性质稳定，特征明显，不仅具有高效的吸附力，而且性价比高。对处理污水，具有良好的效果。研究者要根据具体情况，选择不同材质的活性炭，处理好各种类型的水资源分子量。在应用活性炭的过程中，一定要综合考虑结果，按需运用。比如针对处理起来很麻烦的污水水源，我们可以利用活性炭的化学法，通过化学反应改性，让去污效果最佳化。值得注意的是，我们不能将活性炭的去污效果理想化，因为活性炭循环死后，吸附性将大幅度降低，我

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们要具体问题具体分析，按照活性炭处理后，污水的性质，决定污水再生的路径，这样活性炭的吸附能力才能被充分利用。 参考文献：

[1]刘叶，吕张义，戈林燕.活性炭吸附-Fenton氧化联合工艺深度处理造纸废水的研究[J].黑龙江造纸，2019，47 （01）：1-6.