活性炭在水处理中的应用及发展

1、前言

大量污水的排放会造成水环境日益恶化，水污染的防治工作已经成为我国最紧迫的几个环境问题之一。活性炭有着丰富的细孔结构和特异的表面活性，不仅具有极强的吸附性能，还能作为催化剂和生物的载体，这些优点使其在水处理中得到越来越广泛的应用。

2、活性炭的特性及其作用机理

2．1活性炭的特性

活性炭呈暗黑色，是一种细小的炭粒，具有大量的微孔和极大的比表面积，它的化学性质稳定，有很强的耐热、耐酸和耐碱性，它含有许多种吸附能力超强的碳基物质，很多化学物质会被吸附在其表面上，有良好吸附性能，是多孔的疏水性吸附剂闭。活性炭还因具有催化活性而被作为吸附反应的催化剂。它的表面含有特异的氧化合物，可催化多种反应；还可与载持物形成络合物，大大增加催化活性；又因它稳定的性质，常常被作为催化剂的载体。

2．2活性炭的作用机理

2．2．1物理吸附

固体表面上的原子力场不饱和有表面能，通过吸附某些分子以降低表面能是活性炭产生吸附的主要原因嘲。在活性炭的制造过程中，所含的挥发性有机物被除去，所以晶格间产生空隙，形成细孔。而它具有如此之大的吸附面积正是活性炭有着极大吸附能力的原因。

2．2．2化学吸附

在吸附质和吸附剂表面电子之间形成交换或共有，真正的化学反应出现，在吸附剂和吸附质之间形成键，这种吸附被称为化学吸附。活性炭加工手段不同，化学吸附的特性也会有相应的差异，但均会在表面上形成不同极性的含氧基团。

3、活性炭在水处理中的应用

3．1活性炭净化生活污水

某些地区因为水资源极度匮乏，因此要对污水进行循环利用，所以对排放水质的要求比较高。有些杂质在常规的二级污水处理工艺处理之后仍不能被生物所分解，达不到排放标准。而活性炭吸附柱可以去除许多恶臭物质，利用活性炭吸附技术净化污水中的有机物、无机物和其他杂质来达到深层净化的目的，已经成为城市污水处理的有效手段。活性炭在达到饱和之前，它对恶臭物质的去除率保持相对稳定，而且受气体负荷变化的冲击影响较小，所以适应性较强，但是吸附剂不易频繁再生，因此对被吸附物质的浓度要求不能太高。

3．2活性炭净化工业废水

成分复杂、种类繁多是工业废水净化中的难点，对症下药就成了处理工业废水的关键，活性炭一般在含油工业污水、印刷造纸废水、含№、Cr废水、含CN一废水等含有重金属或大分子有机物废水处理中充当固体吸附剂来使用。因为活性炭要求水的预处理条件高，且活性炭价格昂贵，所以一般用它来除去废水中的微量污染物，以达到深度净化的目的。

4、活性炭吸附技术的发展与前景

活性炭吸附技术在除去水中污染物方面效果极佳，但因为其制造成本较高，所以在应用性上受到了限制。所以活性炭吸附与其他技术的综合应用，大多能够产生更好的效果，例如活性炭——Ti02联用技术、O3_活性炭、沸石——活性炭、活性炭——超滤／粉末组合工艺等，它们已经在实际中得到应用并具有较好的处理效果。

5、结语

5．1水处理工艺中运用到活性炭技术已有多年的历史。自上世纪中期开始，活性炭吸附法就被广泛的应用到工业废水深度处理和城市污水的处理中。

5．2将超滤膜与粉末状的活性炭结合，可以更为有效的处理有机污染污水。

5．3活性炭吸附技术具有价格便宜、设备投入少、处理速度快、以及可以快速应对突发事故等优点。因此特别适用于炼油行业、农药工业等的废水回收处理工程。

目前我国利用活性炭吸附法处理污水的方法尚处于初期发展阶段，而且我国活性炭比较紧缺，大大的限制了活性炭的使用。因此它更需要专业人员的参与和政府的支持，以使活性炭能够更加广泛的应用到人们的生活中。