活性炭在水处理中的应用

胡 飞

（北京邦驰世纪水处理科技有限公司 北京 100086）

工厂排放的大量污水促使水环境不断恶化。所以防治水污染是我国当前需要解决的一个重要问题。活性炭具有丰富的细孔结构以及特殊的表面活动，既可以吸附有害物质，还可以作为催化剂以及生物的载体，所以活性炭在水处理中得到了广泛的应用。

1 活性炭的特征以及作用原理

1.1 活性炭的特征

活性炭的颜色是暗黑，属于细小的炭粒，具有大量的微小空隙，所以其比表面积很大，同时它具有稳定的化学性质，其耐热、耐酸、耐碱性能很好，这些性质促使其具有很强的吸附能力，它可以吸附很多化学物质于表面，属于多孔的疏水性吸附剂。同时活性炭还具有一定的催化活性，经常被用作吸附反应的催化剂，主要是由于活性炭的表面具有特殊的氧化合物，对多种反应有催化作用；此外，活性炭还可以和载持物形成络合物，促使其催化活性增强；最后因为活性炭化学性质稳定，也可以作为催化剂的良好载体。

1.2 活性炭作用的原理

首先，活性炭可以进行物理吸附。活性炭吸附产生的主要原因就是固体表面上的原子力场在不饱和的状态下会产生表面能，此时就会吸附一些分子将表面能降低。在制造活性炭时，除去了挥发性的有机物，导致晶格之间有了空隙，这些空隙就是活性炭的细孔。大量的细孔促使活性炭具有很大的吸附面积，进而具有很强的吸附性能。其次，活性炭可以进行化学吸附，在吸附剂和吸附质的表面会交换或者共用电子，当发生化学反应时，吸附剂和吸附质之间就会形成化学键，发生化学反应的吸附就是化学吸附。因为加工活性炭的工艺不同，所以活性炭具有的化学吸附性能也存在不同，可是无论哪种化学吸附在吸附剂和吸附质表面都会形成极性不同的含氧集团。

2 活性炭应用于水处理

2.1 活性炭可以应用于工业废水的净化

在净化工业废水时，因为成分复杂，种类多样，所以净化起来非常的困难，处理工业废水的关键就是对症下药。通常在含油的工业废水、含汞、铬的废水、含氰离子等的废水、含大分子有机物的废水、印刷造纸的废水等的处理中应用活性炭，活性炭充分发挥自身的吸附性能。主要是由于要求较高的水预处理条件，同时活性炭的价格较高，因此通常应用活性炭对废水中的微量污染物进行处理，进而对污水进行深度净化。

2.2 活性炭可以应用于生活污水的处理

有些低于因为缺乏水资源，所以需要循环利用污水，要求较高的排放水质。在正常二级处理生活污水以后，污水中的某些杂质还是不能被生物分解，不符合排放要求。可是活性炭就可以吸附除去大部分臭味物质，应用活性炭吸附生活污水中的无机物、有机物以及杂质等，进一步净化生活污水，这可以有效的净化城市生活污水。活性炭在还没有达到饱和时，具备稳定的恶臭除去率，同时基本不受气体负荷变化的冲击，因此具有较强的适应性，可是吸附剂是不可频繁再生，要求较低的吸附物质浓度。

2.3 活性炭可以脱色处理废水

活性炭可以脱色处理燃料的废水，通过研究发现活性炭在最佳吸附条件下可以以较高的脱色率对酸性品红、碱性品红等染料进行脱色处理。

3 活性炭吸附技术的发展趋势

活性炭吸附技术在净化污水中有很好的效果，可是因为制造活性炭的成本比较高，所以应用还是不够广泛。因此综合应用活性炭吸附技术以及其他技术，可以起到良好的效果，比如沸石-活性炭、O3—活性炭等工艺，这些已经应用于实际，并取得了良好的污水处理效果。

将活性炭技术应用于水处理工艺已经有了很多年的历史，于上世纪中期就在深度处理工业废水以及城市污水中应用活性炭吸附技术。并且经过多年的发展，结合超滤膜以及粉末状的活性炭，可以对有机污水进行更加有效的处理。同时活性炭吸附技术需要较少的设备投入，具有较快的处理速度以及应对突发事件的优势，所以在炼油行业等废水处理中应用广泛。

4 结语

当前，我国在污水处理中应用活性炭技术仍在发展当中，同时我国的活性炭资源缺乏，对活性炭的使用有限制作用，所以需要更多的专业人员进行有关研究，应用先进的技术促使活性炭可以再人们的生活中得到广泛的应用，此外作为政府也要积极推动这样研究的进行，从政策和资金上确保研究的持续进行，促使活性炭可以在水处理中发挥更大的作用。

[1]包金梅，凌琪，李瑞.活性炭的吸附机理及其在水处理方面的应用 [J].四川环境，2011（01）.

[2]张译丹.活性炭吸附技术在水处理方面的应用 [J].科技资讯，2011（14）.

[3]丁桓如，靳文广，傅洁琦.给水处理用活性炭的吸附性能指标[J].净水技术，2011（05）.

[4]徐越群，赵巧丽.活性炭吸附技术及其在水处理中的应用[J].石家庄铁路职业技术学院学报，2010（01）.