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摘要：基于活性炭的吸附作用，能很好的滤除水中的一些杂质，因此在净水处理中可以得到广泛的重视。此外，它还具有助凝特性，能有效地减少水污染对水质的损害。它最大的特点是可以长期用于很多污水处理，而且成本相对较低小，没有化学物质进入水中，是一种物理净水工艺，对于大型企业来说，这无疑是一个不错的选择。在保证生产成本的同时，减少污水排放，减少环境污染。本文将逐一阐述活性炭在水处理中如何取得更好的效果。
关键词：活性炭；净水处理；应用
水处理问题一直困扰着我国环保部门。因为处理污水的资金投入较大.处理时间用时较长，所以在全国范围内推广水处理技术非常难。但是，活性炭吸附作用的发现，改变了水处理现状。将活性炭应用在净水处理中不仅可以降低净水成本还能提高净水效率。最重要的是，该净水过程没有添加任何化学物质.可以避免在净化过程中发生二次污染。
一、对活性炭的理解
活性炭作为一种传统而现代的人造材料，它主要是由碳元素构成的。由于活性炭的内部孔隙多且表面积大，所以其吸附能力也是比较强的。活性炭可以借助吸附能力全面清除水中的有害物质，更重要的是，活性炭还能够降低水污染对质量的破坏，相比于其他净水处理方法，活性炭具有使用时间长、成本低的特点，甚至在净水处理过程中不会产生任何危害人们身体健康的化学物质。所以，活性炭受到了人们的普遍认可，并广泛应用于净水处理中。同时由于制造工艺、外观形状以及原料来源的不同，活性炭也会分为多种类型。按制造工艺分，大致可分为物理法活性炭、化学法活性炭等；按外观形状分，大致可分为颗粒活性炭、粉末状活性炭、蜂窝状活性炭、活性炭纤维毯、活性炭布、活性炭板以及活性炭纤维等；按原料来源分，大致可分为矿物质原料活性炭、木质活性炭以及其他原料制成的活性炭等。一般来说，粉末状活性炭或颗粒状活性炭在生产中比较常见。粉末状活性炭的优点是吸附能力较强且制造工艺简单，但缺点是回收利用率较低，不能重复使用。而颗粒状活性炭的优点是操作管理方面，能够再生后重复使用，但缺点是成本较高。由此可见，只有充分理解活性炭，才能在净水处理中更好地加以应用。
二、活性炭在净水处理中的作用
如今工业生产活动对水的污染严重，为解决水质污染问题，必须经过多道工序对水进行去污处理。活性炭种类繁多，不同的活性炭的吸附能力和吸附物质也更有不同。从90年代初期一直到现在，人们应用活性炭净水主要是为了去除水中的三卤甲烷和少量的有机污染物。因为过量的三卤甲烷能刺激人体细胞使其变异从而发生癌变，所以在对饮用水进行净化时必须去除三卤甲烷。通常，净水厂会使用二氧化氯对三卤甲烷进行处理，但这一方法不仅成本高而且存在安全隐患，因此在对饮用水进行消毒之前，一般先用活性炭去污，吸附水中的三卤甲烷。活性炭很强的吸污去污能力，它的净水作用主要表现在以下几个方面：(1)活性炭具有除臭作用，它能除去水中石油、酚等物质产生异味，并对这些物质有一定的吸附作用。(2)活性炭具有去色作用，它能除去水中由金属或者植物分解而成的物质的颜色.并且能降低有机物颜色的色度，从而除去水中的杂色。(3)活性炭有能够去除水中的三卤甲烷。被工业污水污染的水中会含有一定数量的三卤甲烷，它对人体的安全健康危害很大，活性炭可以有效吸附三卤甲烷。(4)去除农药等有机污染物。目前，水质被污染的元凶就是各类有机物如杀虫剂、芳香族化合物，这类物质不能被水中的生物消化而对水质造成污染。(5)除去水中的重金属成分。
三、PAC在净水处理中的应用进展
3.1PAC的应用原理
PAC是一种很细小的炭粒，具很大的表面积，且炭粒中还有更细小的毛孔细管，这种毛细管具有很强的吸附能力.由于炭粒的比表面积很大，故能与水体充分接触.水中的有机物等碰到毛细管时被吸附，从而达到净化作用.PAC投加方法一般有2种：干式投加与湿式投加.活性炭根据外形主要有颗粒活性炭与PAC之分.PAC的选取需根据具体水质情况来确定其不同比表面积、化学结构、空隙大小和粒径分布等.国内外专家和学者对PAC的应用情况和技术优化也进行了深入研讨并取得了实用性成果.本文就影响PAC吸附因素、组合工艺、修饰后应用性能、单独净化工艺等方面进行阐述。
3.2影响PAC的吸附因素
PAC吸附过程较复杂，是多个力，包括离子吸引力、范德华力、化学杂和力共同作用的结果.由于粒径较小的PAC具有较大的比表面积，故有利于吸附能力的优化.Ando等通过粉碎普通PAC(T-PAC)方式得到比表面积较大的超粉末活性炭(SPAC)(孓PAC).利用聚离子束对吸附有聚苯乙烯磺酸盐的SPAC切片处理，并在能量色散X射线光谱仪(EDXS)下观察发现，粒壳外的聚苯乙烯磺酸盐浓度高于内部，由此得出导致SPAC对天然有机物(NOM)吸附能力增强的“壳吸附机理”：SPAC对NOM的吸附并不是完全地吸收渗入至本分子内部，而是优先吸附在外表面附近，构成一个壳模型.Ng等检测发现，与中粒径PAC相比，小粒径更有利于减少实验水体上清液和渗透液总有机碳浓度，这主要归功于其较大的比表面积.而分析PAC吸附能力与吸附速率的关系受比表面积影响大外，并未对其他因素进行深入研究。
3.3PAC组合序列间歇式反应器(SBR)工艺
垃圾渗滤液的成分非常复杂，金属和氨氮含量较高、BOD。和COD浓度高、水质水量变化大、微生物营养元素比例失调，对其有效处理产生很大障碍.Aziz等通过PAC强化双反应去除一序列间歇式反应器(DRS-SBR)对垃圾渗滤液进行处理，对非PAC序列间歇式反应器(NPAC-SBR)、PAC序列间歇式反应器(PAC—SBR)、DRS—SBR这3种类型SBR进行对比分析.DRS—SBR采用“进水一反应1一沉淀1一反应2一沉淀2一出水一闲置”对垃圾渗滤液进行了20组实验，结果表明：PAC-SBR、DRS—SBR能更好地提高污泥的活性，PAC—SBR与NPAC-SBR相比，除氨效果显著，节约曝气量为50.54％，更节能.而DRS-SBR(240L／周期)曝气比PAC—SBR短，除氨不及后者彻底.且PAC有助于反应器大微生物絮体的形成和对有机物的吸附，保持了很好的混合液悬浮浓度和较高的氧化换还原势，形成了很好的沉降性能，降低了溶解氧的消耗.值得重视的是，PAC的计量和曝气量对于SBR很关键.这都体现了PAC在SBR中不可替代的优势。
结语
通过对活性炭的认识，分析了活性炭在水净化中的作用。活性炭具有除臭、除色、去除水中三卤甲烷、去除农药等有机污染物、去除水中重金属等功能。净水活性炭质量标准不完善，优质原料供应紧张，产品科技含量低。从建立和完善净水活性炭的质量标准、完善净水设备、选择合适的净水工艺。只有这样，活性炭才能在净水方面发挥不可替代的作用，从而保证用水安全。
参考文献
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