水处理中为什么要用到活性炭？

时间：2020-08-08

1、前言

据统计，我国每年排出的工业废水约为8×108m3，其中不仅含有氰化物等剧毒成分，而且含有铬、锌、镍等金属离子。废水的处理方法很多，主要有化学沉淀法、电解法和膜处理法等，本文介绍的是活性炭吸附法。活性炭的表面积巨大，有很高的物理吸附和化学吸附功能。因此活性炭吸附法被广泛应用在废水处理中。而且具有效率高，效果好等特点。

2、活性炭

活性炭是一种经特殊处理的炭，具有无数细小孔隙，表面积巨大，每克活性炭的表面积为500-1500平方米。活性炭有很强的物理吸附和化学吸附功能，而且还具有解毒作用。解毒作用就是利用了其巨大的面积，将毒物吸附在活性炭的微孔中，从而阻止毒物的吸收。同时，活性炭能与多种化学物质结合，从而阻止这些物质的吸收。

2.1活性炭的分类


在生产中应用的活性炭种类有很多。一般制成粉末状或颗粒状。


粉末状的活性炭吸附能力强，制备容易，价格较低，但再生困难，一般不能重复使用。


颗粒状的活性炭价格较贵，但可再生后重复使用，并且使用时的劳动条件较好，操作管理方便。因此在水处理中较多采用颗粒状活性炭。

2.2活性炭吸附

活性炭吸附是指利用活性炭的固体表面对水中的一种或多种物质的吸附作用，以达到净化水质的目的。

2.3影响活性炭吸附的因素

吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标。吸附能力的大小是用吸附量来衡量的。而吸附速度是指单位重量吸附剂在单位时间内所吸附的物质量。在水处理中，吸附速度决定了污水需要和吸附剂接触时间。

活性炭的吸附能力与活性炭的孔隙大小和结构有关。一般来说，颗粒越小，孔隙扩散速度越快，活性炭的吸附能力就越强。

污水的pH值和温度对活性炭的吸附也有影响。活性炭一般在酸性条件下比在碱性条件下有较高的吸附量。吸附反应通常是放热反应，因此温度低对吸附反应有利。

当然，活性炭的吸附能力与污水浓度有关。在一定的温度下，活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高。

3、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，以达到深度净化的目的。

3.1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值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，具有较强的物理吸附能力，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)产生化学吸附作用。完全可以用于处理电镀废水中的Cr(Ⅵ)，吸附后的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)的去除率均达到较佳效果。

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。

3.2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。

3.3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，处理后含汞约1mg/L，高时可达2-3mg/L，然后再用活性炭做进一步的处理。

3.4活性炭处理含酚废水

含酚废水广泛来源于石油化工厂、树脂厂、焦化厂和炼油化工厂。经实验证明：活性炭对苯酚的吸附性能好，温度升高不利于吸附，使吸附容量减小;但升高温度达到吸附平衡的时间缩短。活性炭的用量和吸附时间存在较佳值，在酸性和中性条件下，去除率变化不大;强碱性条件下，苯酚去除率急剧下降，碱性越强，吸附效果越差。

3.5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，只适宜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%～**，其出水水质可以满足回用到锅炉脱盐水系统进水的水质要求。

3.6炼油厂的深度处理

炼油厂含油废水，经隔油，气浮和生物处理后，在经砂滤和活性炭过滤深度处理。废水的含酚量从0.1mg/L(经生物处理后)降至0.005mg/L，氰从0.19mg/L降至0.048mg/L，COD从85mg/L降至18mg/L.

4、前景

随着科学技术的进步和废水处理的特殊要求，活性炭的研究从本身的孔结构和比表面积逐步发展到研究表面官能团对活性炭吸附性能的影响。

例如，活性炭纤维(简称ACF)近年来在处理废水方面受到了科研工作者的重视，它的直径一般为5～20μm，其制备原理与传统的活性炭制备相同，即将纤维状碳在800℃以上用水蒸气或二氧化碳活化处理。

纤维状活性炭的孔隙结构以微孔为主，中孔很少，几乎没有大孔，比表面积可达2500m2/g.具有吸附和脱附速率决，吸附容量大，导电性高等特点。

实验表明，ACF对苯酚的吸附容量为248mg/g，吸附饱和后经多次再生吸附容量几乎不变，吸附性能比活性炭好。室温时，在酸性或中性条件下，向100mL浓度为282mg/L的含酚模拟废水投加活性炭纤维0.5g，恒温振荡30min，苯酚去除率可达91%。

较近，人们发现活性炭不仅有吸附特性，同时表现出催化特性，由此而发展起来的催化氧化法日益受到重视，其研究也在不断深化。为了提高处理效率，从研究催化氧化机理出发，改变活性炭的表面结构，提高活性炭的能力，寻找理想的吸附剂。

词条
词条说明
纺织印染行业废水的特点-山东钰鹏环保设备有限公司
纺织印染废水是我国工业系统中重点污染源之一，据国家环保总局统计，印染行业排放的印染废水总量位于全国各工业部门排放总量的*五位。2004年全行业排水量13.6亿立方米，而其污染物排放总量（以COD计）则位于各工业部门第六位。纺织工业按行业主要分为纺织业、印染业、化学纤维制造业、服装业和纺织**设备制造业。按产品应用领域，又可分为衣着用、装饰用和产业用纺织产品三大类。根据产品使用的原料、产品的
平流式溶气气浮机的特点及优势
平流式溶气气浮机是污水处理行业常用的一种固液分离设备，能够有效的去除污水中的悬浮物、油脂、胶类物质，是污水前期处理的主要设备，是污水处理、中水回用的好帮手。一、平流式溶气气浮机适用范围 1、用于去除污水中固体悬浮物、油脂和各种胶状物，如：石化、煤矿、造纸、印染、屠宰、酿造等工业企业的污水处理； 2、用于回收有用物质，如：造纸白水中细小纤维的收集。二、平流式溶气气浮机工作原理溶气罐产生溶气水
洗沙污水处理设备应遵循哪些原则
接下来，小编也废话少说，就严明扼要的为大家介绍洗沙污水处理设备应遵循的原则。 1.所有现场管理和操作人员所要做的工作就是:不断观察、及时调整和善于总结，尽可能在可能发生的各种变化中寻求所有工况参数较佳的、相对稳定的配合。 2.脱水机处理能力控制在适当的范围内，结合污泥流量、絮凝剂流量和差数度进行调节，避免由于负荷突然增加造成设备过载，使系统频繁波动和影响处理效果，同时又能够实现较大的设备处理效率
低温废水生物脱氮工艺
氮素在水体中的过度积累造成了水体富营养化现象，严重危害生态系统安全。一般采用生物法进行废水脱氮。硝化反硝化工艺是应用较普遍的生物脱氮工艺。较近十几年，出现了一些新的脱氮工艺。厌氧氨氧化工艺是其中较有代表性的突破之一。该方法是利用自养型细菌将氨直接氧化为氮气而实现脱氮的工艺，与传统的硝化反硝化工艺相比具有耗氧量低、运行费用少和不需要外加碳源等优点，是目前已知工艺中较经济的生物脱氮途径之一。生物