马成业
国家能源集团新疆能源有限责任公司活性炭分公司 新疆830019
摘要：当前，工业迅速发展，可是也给环境带来了严重的污染，特别是水污染，这个问题得到了世界的关注。此外，人们生活水平和环保意识不断提高，促使人们对水质提出了更高的要求。而活性炭作为最常用的吸附剂，在水处理中发挥了很大的作用。
关键词：活性炭在水处理应用
前言：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。
一、活性炭在水处理中的作用
活性炭是一种人造材料，是由碳元素组成的，通过高温谈话以及活化制作出来的疏水性吸附剂，具有大量的微孔，巨大的表面积，对臭味、色素具有较强的去除作用。同时，可以有效的去除二级出水中大量的污染物以及部门无机物质，对有毒性重金属也具有一定的去除功能。在净化给水方面，对合成的洗涤剂具有较强的吸附功能，通过采用活性炭可以有效的去除水中大部分有机物以及难以分解的氨基甲酸酯类杀虫剂。另外，由于活性炭具有去除水中游离氯，锡、贡、铬等重金属，并且不会产生二次污染，因此，通常被广泛应用于家庭用水、饮用水的净化处理中。同时，在废水处理过程中，活性炭使其最重要的一道工序。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。
二、活性炭在水处理中的应用方法
1.活性炭吸附法的应用。在利用活性炭吸附法处理废水的时候，主要是通过多孔固体表面的特点来完成的，主要吸附去除污水或废水中的有机物质与有毒物质，从而使得废水得到净化。在水处理中，活性炭吸附方法主要包括固定床吸附、接触吸附、移动床吸附以及流动床吸附几种类型。针对颗粒状活性炭可以使用固定床吸附方式，粉末状活性炭应采用流动床吸附法。但是在实际应用过程中，还需要根据实际采用吸附方式或者采取多种方式联合使用，以便达到最佳吸附效果。通常在饮用水净化处理、含酚废水处理、染料废水处理、含氰废水处理、炼油废水处理、多氯联苯废水处理等废水处理中会采用活性炭吸附法处理。
2．活性炭电解法的应用。
在废水处理中，通过利用活性炭的导电性，可以将其作为电极，通过其吸附功能进行优先处理，之后通过其点解性能进行氧化降解处理，以便去除污染物质，在处理的过程中，主要是自由基反应与絮凝反应相互结合形成的过程。活性炭多维电极法与单纯活性炭吸附方法比较，能够明显的提高极性有机物的去除下过，尤其是针对水中腐殖酸与高锰酸钾指数的去除效果较好。同时，活性炭的固定床电解槽技术也普遍运用在废水处理过程中，在电解槽内设置导电性能较好的活性炭，并将其作为阳极，利用活性炭巨大表面积与腔吸附能力对污染物进行有效的去除，之后通过阳极氧化性产物氧化，可以氧化成为无害物质。其中活性炭较强的吸附能力可以显著提高氧化产物的利用效果，并且，能够在相同的条件下节约电耗30～40％左右。
3.活性炭与膜联用。在废水的处理过程中，将活性炭与膜联用，可以有效的处理单纯使用膜过滤遗留下来的膜阻塞与膜污染问题，通过使用活性炭对废水进行必要的预处理之后，可以有效的减少废水中的无机物与有机物以及微生物等物质，减少在膜表面的沉积，以便延长膜的使用期限。同时，在活性炭应用的情况下联合膜处理废水，可以有效地弥补单纯使用活性炭的缺点，能够更好的解决活性炭处理水的过程中存在细菌数量偏高的问题。相关研究人员研究表明，在使用活性炭吸附联合超滤膜使用的时候，能够有效的去除废水中的高锰酸钾指数、大肠杆菌、浊度、消毒副产物等。通过活性炭联合纳滤膜技术，可以有效的去除饮用水中的有机碳等致突变物，确保饮用水的生物稳定性与安全性。
4.活性炭与TiO，联合应用。Ti0：主要是光催化剂，对脱臭、超亲水性以及防污处理方面具有较好的作用。在单纯使用活性炭处理废水的时候，由于活性炭会加速污染物质向Ti0：表面转移以及降解产物从其表面脱离，因此，需要将活性炭与TiO，联合应用，以便有效的提高Ti0：的光降解能力，加速光降解反应，以便确保其具有较强的催化活性与吸附作用。通过将Ti0，与线型酚醛树脂混合磨碎，通过炭化与活化处理后可以制成TiO，一酚醛活性炭光催化符合材料，针对含酚废水的处理具有较强的光分解与吸附作用嘲。活性炭与高锰酸钾联合应用在为污染水源处理中会采用到活性炭联合高锰酸钾工艺，可以有效的降解有机物，去除臭味、色素。同时，可以显著降低浊度，节约矾耗。相关研究表明，高锰酸钾符合药剂预氧化与混合池中加入粉末状活性炭，可以对低温微污染物进行有效的处理，尤其是针对水中大肠杆菌、细菌、总铁、总锰等具有较好的去除效果。
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。
参考文献：
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