工业水处理中的粉末活性炭净水技术初探

李白彬

工业水处理中的粉末活性炭净水技术初探

李白彬

（榆林高新区供排水公司 陕西榆林 719000）

本文对工业水处理中粉末活性炭技术的应用现状进行了分析，在此基础之上探讨了粉末活性炭的净水原理、应用方法以及效果。

工业水处理；粉末活性炭；净水技术

1 引言

随着生活用水和工业废水的大量排放，对森林环境与水体资源的污染也越来越严重，人们更加重视对于水的处理的同时，水源净化处理的技术也在不断的提高。在不同的地区，不同的时间年代，人们所应用的净化方式也不同，而现在，活性炭净化是应用最广泛的技术。采用活性炭进行水源的处理已经有很长的时间了，在这一段时间，人们对活性炭净化技术进行不断的实践与发掘，已经被普遍认为是最科学合理的水处理措施。在对活性炭的选择上，一般是选择比较经济的粉末活性炭，并且粉末活性炭水处理效果也比较理想。现在，我国正在大力研究粉末活性炭去污技术，在实际情况中的应用尽管并不是十分普遍，但在不久将来一定会获得最为广泛的推广。

2 粉末活性炭的净水原理与性质

2.1 粉末活性炭的净水原理

粉末活性炭的吸附作用的原理比较复杂，其吸附效果会受多种作用力的影响，其中影响活性炭吸附的能力关键性因素是分子与分子间的相互作用力。物质结构的内部分子与分子之间会出现互相吸附的作用，无论哪一个分子被吸附到活性炭的内部，就会造成其他的分子被持续地吸入到活性炭的孔隙当中，进而出现一种活性炭持续吸附物质结构的形态。由相关理论可知，活性炭的吸附作用包括缓慢扩散过程和迅速扩散过程两个双速阶段。就迅速扩散过程而言，指水中被吸收的分子在活性炭颗粒内沿着阻力较小的碳粒孔隙中运动的过程，因为活性炭有较高的孔隙，所以具有较大的扩散阻力，当溶质分子向活性炭的微孔中扩散时，因为孔隙比较狭小，所以阻力比较明显，这就会使扩散的速度大大降低。

2.2 粉末活性炭的性质

粉末活性炭是一种吸附能力较强、比表面积比较大、内部孔隙结构比较发达的一种吸附剂，它微孔的结构比较发达，其吸附性能较强。活性炭是由很多石墨型层状结构的微晶不规则的组合而成，因为活性炭的微孔结构比较多，颗粒结构比较小，所以有较大的内表面积，在对于化学有机物、味、色度等的吸附作用上，一方面吸收速度快，另一方面吸收容量大，效果好。在加上活性炭与活性炭颗粒之间的碰撞，就更加有利于发挥其吸附作用，增加吸附容量。运用粉末活性炭吸附作用对水进行处理，不仅可以使水体中的溶解性有机物含量降低，而且粉末活性炭也能有效的去除异味物质，并且生产比较方便。

3 方法

3.1 工业水处理中活性炭类型的确定

一般情况下，活性炭的类型包括煤质活性炭、果壳活性炭以及木质活性炭三类，选择时要依据所在地的实际供货情况以及处理水的需求。试验可以发现，在相同的条件之下，其中处理效果最理想的是木质活性炭，如果经济比较局限，煤质活性炭的效果也比较好。在选择粉末活性炭时，需要选择较小颗粒的活性炭，这种情况下活性炭就会具有更大外表的面积，吸附的面积也就变大，一方面使吸附作用的速率提高，也充分利用了活性炭。如果选择了木质活性炭，为了保证活性炭有比较理想的吸附能力，需要选用中孔比较发达的碳种。一般粉末活性炭在化学物中的吸附作用都是由这种化合物决定，所以在对活性炭类型进行选择时，要结合所要处理的工业水中的物质含量及成份。在对工业水进行净化中，要分析水质的成份，选用相配的活性炭的类型，以效益和净化效果为基础科学的选择合适的活性炭。投加粉末活性炭的炭种要根据工业排水的水质状况确定，在实际运用中，选择粉末活性炭时要针对不同的水源污染情况，来充分发挥各类活性炭的优势。

3.2 投加点的选择

在投加混凝剂和粉末活性炭时，需要适当的控制两者之间的投加距离，以防两者间出现竞争性的吸附。不同的粉末活性炭投加点，其对不同的水质产生不同的吸附效果，其差异性较大。在确定粉末活性炭的投加点时，需要考虑该点是否符合充分的搅拌要求，这样不仅能够使活性炭的吸附效率提高，还有助于活性炭与工业废水的最大限度的接触，进而使溶质物质的吸附效果大大提高。

3.3 投加量的选择

不断增加工业废水粉末活性炭的投放量，可以提高染物质的去除率，只有投放量超过30mg/L时，才可以达到最佳的吸附效果。在工业水处理中关于粉末活性炭的投放量的原则为：①在确定粉末活性炭的投加量时，不仅要考虑经济的效益，同时也要保证其上限不可以将滤池穿透。②确定投加量下限的原则是滤后相关的指标达到相关的国际标准国家标准。在对工业水进行处理时，如果粉末活性炭的投放量过多，则会出现浪费活性炭的现象，就会使水处理成本增加。与之相反，如果粉末活性炭的投放量不够，虽然使吸附效率提高了避免了浪费，但却不能保证有效彻底地将工业水中的污染物质吸附。

4 工业水处理中粉末活性炭应用结果分析

实践的研究结果表明，投加粉末活性炭对于色度的作用效果较为理想，色度低表明有机物和金属离子的去除效果最为理想。同时粉末活性炭有助于去除酚类物质，而且具有较好的去除效果。粉末活性炭对于阴离子洗涤剂的去除效果也比较理想，而且在工业水处理中这一吸附作用也获得了广泛的应用。

5 讨论

5.1 粉末活性炭净水技术和传统处理工艺的比较以及发展趋势

传统的工业水处理技术一般仅仅是去除水中的胶体杂质、细菌和悬浮物，而近年来伴随着水源水质有机物污染严重程度的不断加深，也就改变了污染水体中胶体颗粒的表面特性，进而对混凝的效果造成了影响，使水体中溶解状体微量有机物的吸附能力降低。而粉末活性炭则可以有效的去除水中的氯化有机物、合成有机物、味道和色度，这也正是在工业水处理中粉末活性炭得到广泛应用的主要原因，可以有效的避免传统水处理技术存在的各种缺陷。与此同时，粉末活性炭的吸附循环时间比较短，投放方式也相对比较简单，经济成本也就比较低，因此，粉末活性炭的类型的选择需要从工业水的实际类型和污染程度出发。

当工业水的污染程度比较严重时，如果过量的投放粉末活性炭，就会使水处理的经济投入加大。所以，各个工业企业要逐渐的完善和改进粉末活性炭净水的技术，进而使应用活性炭的效率提高，使净水的成本降低，充分的利用其吸附的能力。就通过粉末活性炭对工业水进行处理的企业而言，使净水成本降低的一种方式是高效的利用吸附额容量，而这也正是技术开发与改进的方向。在目前的对工业水进行处理过程中，由于投加量需要准确控制的影响，在充分对水体进行净化的同时，也存在不能充分的利用大量粉末活性炭的现象。未来净化水技术发展的主要趋势是高效的利用粉末活性炭，实现资源充分的利用。

5.2 其他因素对粉状活性炭净化水的影响

在粉状活性炭的投加工艺上，除了需要合理选择活性炭类型、投加点及投加量，其他因素对于净化效果影响也非常重要，其中包括水的水温、PH的影响和有机物的影响等。工业水的水温和PH值主要影响活性炭的作用效果等，不同温度的水和不同的PH值，投加粉末活性炭的吸附效果也会存在不同。此外，混凝剂的投加也会严重影响源水的耗氧量，投加活性炭同期使用混凝剂是聚合硫酸铁，同时也会出现过硫酸铝。所谓的耗氧量是在一升水中高锰酸钾发生氧化作用消耗的用量。水中有机物可以间接的通过耗氧量表示。在耗氧量比较高也就是污染比较严重时，需要对投加粉状活性炭对于降低耗氧量的影响进行观察。

[1]周砚屏.浅谈工业水处理中粉末活性碳净水技术的应用[J].广州化工，2013（01）：45～46.

[2]王艳丽.工业水处理中的粉末活性炭净水技术[J].中国新技术新产品，2015（04）：23～24.

[3]姜剑飞，陈琨.粉末活性炭净水技术在给水处理中的应用[J].黑龙江水利科技，2015（8）：58～60.

TU991.27

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1004-7344（2016）27-0114-02

2016-9-8

李白彬（1983-），男，助理工程师，本科，主要从事自来水公司企业管理工作。