活性炭在水处理中的应用探讨

谭淑月

（力合科技（湖南）股份有限公司湖南长沙410205）

活性炭在水处理中的应用探讨

谭淑月

（力合科技（湖南）股份有限公司湖南长沙410205）

水体污染是我们现在共同面对的一道难题，处理水污染的方法就得到了关注。在此，我们就活性炭在水处理中的应用作详细探讨。本文我会就活性炭的性质，在水处理中的应用及活性炭的联合应用做详细介绍。

活性炭；水处理；应用；探讨

近几年，时常有水体污染的事件发生，例如：1994年7月，淮河污染，导致河水浑浊，泡沫密布，饮水后出现恶心，腹泻等。2003年，三门峡的“一库污染”呈“酱油色”[1]。引起了社会、政府的关注。因此，水体污染的处理方法也越来越备受关注。活性炭其特殊的吸附性、再生性，使其受到重点关注，并广泛应用。

水体污染的种类多种多样，单一的活性炭吸附不能满足现在水处理的要求，因此，我们提出了活性炭在水处理中的应用探讨。

1　活性炭结构与性质

活性炭具有特殊的结构，活性炭具有微晶结构，它的孔的大小是由其所受到的温度影响的。活性炭的吸附性也是由于它自身独特的孔隙结构，活性炭其自身的氢、氧排列结构也使其具有特殊的性质-吸水性[2]。

生活中常见的吸附方式有：搅拌池吸附、固定床吸附、移动床吸附......吸附方式活性炭的吸附方式虽然千奇百怪，但是按照物理化学的理解，他的吸附方式也就有两种，即物理吸附方式和化学吸附方式。

2　活性炭在水处理中的应用

我国每年产生废水的产量非常的之大，由于活性炭良好的特性，使活性炭在水处理中的应用非常广泛，尤其是对于深度处理水污染，例如：污水处理厂的排气吸附处理水污染，废水回收前处理和有毒废水对重金属离子等的处理。

3　活性炭基本特性处理水的方法

2002年的南盘江水污染事件导致超过一万吨的鱼类死亡；2005年“锰三角”重金属污染，2009年山东临沂“砷污染事件”；2010年广东茂名地区“凡比亚”热带风暴洪灾引起的饮用水源地污染事件；2012年广西龙江河镉污染超标等。

水体污染不仅在社会中是一件重大事件，它也与我们的生活息息相关。活性炭具有吸附性能的炭物质的总称，具有很强的吸附能力，在水处理中被广泛应用。

3.1活性炭吸附法及用途

活性炭的吸附法多种多样，但原理都是由于其自身独特的孔隙结构及巨大的表面积使其具有强大的吸附性能。接触式吸附方式是活性炭吸附方法之一，其需要与污染物接触，并且发生物理或化学反应处理水污染，另外还有固定床方式，把活性炭固定在一个地方，而污染的水从其表面或内部流过，从而达到处理污染水的效果。活性炭的吸附方法还有两种，就是移动床方式和流动床方式。

3.2活性炭作为催化剂及催化剂载体

活性炭处理是指利用活性炭作为吸附剂和催化剂载体的有关过程。主要应用于生活饮用水深度净化，城市污水处理，工业废水的处理。用活性炭做催化剂，其他化学物质辅助，在化工厂污水处理中可以经常见到，因为它可以有效的除去水中的有色物质。

用活性炭做催化剂载体，因为其具有巨大的表面积和疏水性使其能够加快其他物质的化学反应，还有其比较其他物质而言，活性炭易回收也使其成为催化剂载体优良条件。

4　活性炭联用技术

水体污染的种类多种多样，单一的活性炭吸附不能满足现在水处理的要求，因此，活性炭与微生物的联用，活性炭与化学物质的联用走上了舞台。例如：活性炭与各种膜的联用、活性炭与二氧化钛的联用、活性炭与高锰酸钾的联用等等，接下来我们就一一介绍一下这几种活性炭联用技术。

4.1活性炭-膜联用

我们生活中出现的水污染虽然得到了处理，但是预防水污染或者我们经常饮用的说是不是要特别注意一下呢，因此，我们提出了一个专门用于饮用水的深度处理。

膜可以用孔的大小来区分，一般分为反渗透膜、纳滤膜和超滤膜。膜和活性炭的联用可以有效的解决单独的使用膜或者活性炭的不足之处。例如：可以避免单独使用膜可以一起的膜阻塞等问题。

活性炭与反渗透膜的联用，活性炭与纳滤膜的联用，活性炭与超滤膜的联用都使水污染得到了深度处理，使我们的生活用水得到了更加安全的保障[3]。

4.2活性炭-二氧化钛联用

活性炭与的二氧化钛联用使二氧化钛自己在防污方面的特性展示得更加淋漓尽致。我们大家应该在高中的化学知识学习中都知道二氧化钛是特别好的光解催化剂，将二氧化钛和活性炭联合起来使用不净增强了活性炭的吸附性，也加快了光解反应的进行。

4.3高锰酸钾-活性炭联用

活性炭与高锰酸钾的联用的功能是可以去除水污染重的有机物。

5　活性炭表面化学性质

有机物的化学性质取决于其所带的官能团，活性炭具备碱性含氧官能团、酸性含氧官能团，碱性含氧官能团、酸性含氧官能团使其具有极性的性质，同时也决定了其疏水的特性。

5.1表面的氧化性

根据我们所学的化学知识，我们可以知道，氧化性是指其具有的含氧官能团所具备的特性，也正是这个特性使其对极性物质具备吸附能力。

5.2表面的还原性

我们知道活性炭的表面分布着许多碱性官能团和羟基，因此活性炭具备还原性。而活性炭的还原性使其对非极性物质具备吸附性。例如：利用其还原性可以对SO2进行吸附处理。

6　结语

在今天，水体污染受到了全社会的广泛关注，因此，处理水污染就成了当务之急。在本文中，我讲述了活性炭性质及在水体污染中的应用。活性炭本身的吸附性就能够解决一定程度的水体污染，随着人们的要求增高，我们又提出了活性炭的联用技术来解决水污染的深度处理问题，无论是活性炭与各种膜的联用，还是活性炭与二氧化钛的联用、活性炭与高锰酸钾的联用等等，都使水污染得到了更深层次的处理，保证了我们的饮用水的健康和生活用水的安全，更使我们的地球生态环境得到改善。

[1]刘素娥.活性炭催化臭氧氧化技术及其在水处理中的应用[J].广东化工,2010（5）.

[2]董厚德,张绵,谷朝君,全奎国.辽宁生态环境问题及其治理策略[J].辽宁大学学报:自然科学版,2013(03).

[3]杨锦锦.膜技术在水处理中的应用[J].四川化工,2010（06）.

谭淑月（1988—），女，山东人，专科，助理工程师，研究方向：环境工程。