活性炭处理工业废水的应用

        1 活性炭（tàn）的（de）概述

        炭（tàn）经（jīng）过特殊处（chù）理之后就会形成活（huó）性炭。有机原料在无氧（yǎng）的条件下进行加（jiā）热（rè），这样能够有效减少非炭成分，这个（gè）过程称之（zhī）为（wéi）炭化。炭化（huà）之（zhī）后再与气体进行化学反应，通过侵蚀其表面机会产（chǎn）生一种微孔比较（jiào）发达的结构，这（zhè）个过程称之为活化。这个（gè）过程（chéng）与炭（tàn）化不同，这是（shì）看不到的。由于进行（háng）的是（shì）点状侵（qīn）蚀，所以才会使活（huó）性（xìng）炭表面（miàn）有（yǒu）很多小孔。这些（xiē）小（xiǎo）孔的直径大约（yuē）2mm左右。活性炭的表（biǎo）面积很大， 1g的活性炭的表面积（jī）可（kě）达500～1000㎡左右。活性炭所有的应用（yòng）都离不开这个特（tè）点（diǎn）[1]。其吸附性，指的（de）是其固体表面对水有一种（zhǒng）吸（xī）附作（zuò）用，这样能够达到（dào）很好的净水效果（guǒ）。它（tā）的吸（xī）附（fù）能力与其表面的孔的大小（xiǎo）有很（hěn）大关（guān）系。颗粒越（yuè）小孔的扩散就越快。颗粒越（yuè）大（dà）孔的扩散就越慢（màn）。只（zhī）有（yǒu）快的扩散速度，才会有（yǒu）好的吸附能力。吸附（fù）过程是否（fǒu）符（fú）合标（biāo）准，这（zhè）与（yǔ）吸附的速度（dù）还有吸附（fù）的能力（lì）是有很大关系的（de）。这两个要素衡量（liàng）吸附过程（chéng）的好坏。吸附（fù）量是决定吸附能力好（hǎo）坏的重要指标（biāo）之一。吸（xī）附速度是指单位时间（jiān）内单位（wèi）重（chóng）量（liàng）的吸附剂所吸附的量。在水处理中（zhōng），吸（xī）附（fù）速度（dù）决（jué）定了（le）吸附（fù）剂与（yǔ）污水（shuǐ）的接触时间[2]。

        2 活性（xìng）炭处理工（gōng）业废水的应用概（gài）况分析

        我国（guó）淡水资源是比（bǐ）较稀缺的，日常饮用到的不仅有淡水（shuǐ）湖的水（shuǐ）资源，还有（yǒu）地下水，但是（shì）同样严重的问题就是我国（guó）对水资源的浪费现象是日益的显（xiǎn）著，并且伴随着（zhe）我国经济的快速发展和城市现代建设的推（tuī）动，在工业生产领域对水资源的利用越来越多，存在（zài）对水资源的浪（làng）费（fèi）和工（gōng）业废水（shuǐ）对（duì）环境的（de）污染现象。所以就目前（qián）形势来看（kàn），要积极的响应（yīng）国家的号（hào）召（zhào），加强（qiáng）对工业废水处理的（de）管理（lǐ）。通过对相关工（gōng）业的调查显示，在我国平均每年废（fèi）水（shuǐ）的排出量为8×10 8m³，并且废水中参杂了很多有毒物质，比如氰化物、氯酚等，同时存在着大量的金（jīn）属离子，对（duì）环境的影响（xiǎng）都（dōu）是很巨（jù）大的。大多数工业企业对废水处理最常用的方法是沉淀法、电解法和膜处理法等（děng），但是对废水（shuǐ）处理效果最好的还是活性（xìng）炭（tàn）处理法。因为炭自身就（jiù）有很（hěn）强的吸附（fù）能力，在实际实践中取得了多次成效。

        3 工业废（fèi）水（shuǐ）处理中的活性炭分类、吸附以（yǐ）及影响活性炭吸（xī）附的因素

        （1）活性炭的分类。运用（yòng）到工（gōng）业（yè）废水处理的（de）活性炭的分类有很多种（zhǒng），最为普遍的就是粉末状或者是颗粒状的活性炭。粉末状的（de）活性（xìng）炭由于体积较小，从（cóng）而使得自（zì）身与废水的接触面积更（gèng）大，所以其吸附效果是最佳（jiā）的。虽（suī）然粉末状的活性（xìng）炭制作起来相对（duì）简单（dān），且（qiě）成本较低，但是其使用特性（xìng）为一次性，不可以回收并投放（fàng）使用[3]。相（xiàng）对来说，颗粒状的（de）活性炭在制（zhì）作方面就相对复杂（zá），并（bìng）且（qiě）其生产成本也较高，但唯一（yī）的优势在于可（kě）以再次回收使用（yòng）。由于是颗粒（lì）状态（tài）存在（zài），所以操作管理起来就比（bǐ）较方便。在活性炭（tàn）处（chù）理工业废水的作业中，被广泛认可的是颗粒状活性炭。

        （2）活（huó）性炭吸附（fù）。活（huó）性炭具有（yǒu）一定的（de）吸附能力，能够对废水中的一种或（huò）者多种以上的其（qí）他物质进行吸附（fù），以达到（dào）除去废（fèi）水中的杂质，实现清（qīng）洁水质的效（xiào）果。

        （3）影响活性（xìng）炭（tàn）吸附的因素（sù）。在对（duì）废（fèi）水进行处理时，处理程度最终取决（jué）于活性炭在废水中（zhōng）的（de）吸附（fù）能力和（hé）吸附杂质的效率（lǜ）。活性炭吸附能力的（de）判断标准就（jiù）是以（yǐ）对废水中（zhōng）杂质（zhì）的吸附的量来（lái）决（jué）定的，吸附效率则是（shì）单位体积的活性炭对废（fèi）水杂（zá）质的单位吸（xī）附量（liàng）所用（yòng）的（de）时间。首先（xiān）就是活性炭（tàn）的单（dān）位（wèi）体积对吸附的（de）影响（xiǎng），在对工业废水（shuǐ）进行处（chù）理工作（zuò）时，通常情（qíng）况下，活性炭单位体积的大小直接决定了其（qí）吸附能力的大小。由（yóu）于活性炭表面存在很多的空隙，体积小的活性炭其对应的空隙变化的速度就会加强，所以吸（xī）附能力就强。

        其次就是（shì）废水中的酸（suān）碱值和水温对活性炭（tàn）吸附工（gōng）作的（de）影响（xiǎng）。工业废水（shuǐ）在PH值小于7的情况（kuàng）下，呈酸性，活（huó）性炭在（zài）酸性的条件下更有利于吸（xī）附（fù）。考（kǎo）虑到活性炭在吸附时的物理反应（yīng）为放热，如果外界环境的温度较低，就会有利于提高活性（xìng）炭（tàn）吸附效果。最后（hòu）就是废水的浓度对活（huó）性炭的吸附影响（xiǎng），在其他条件稳（wěn）定的情况下，活性炭的吸附能力随废（fèi）水浓（nóng）度的升高而升高[4]。

        4 活性炭在污水（shuǐ）处（chù）理中的应用

        综合考虑（lǜ）活（huó）性炭的成本和处（chù）理（lǐ）标准的（de）问题（tí），所（suǒ）以在对工业废水进（jìn）行活（huó）性炭（tàn）吸附（fù）处（chù）理时，主要是吸附排除掉（diào）仅有（yǒu）的微量杂质（zhì），实现对污（wū）水的净化。以下内容（róng）则是对活性炭在污水处理中的应（yīng）用进（jìn）行分析。（1）活性（xìng）炭处（chù）理含铬废水 。活性炭（tàn）对含铬（gè）废（fèi）水的处理。铬是以离子形式大量（liàng）存在与（yǔ）工（gōng）业废水中的一种金（jīn）属元素，其化（huà）学价（jià）为正（zhèng）六（liù）价，但是其存在方式（shì）是由废水的酸碱（jiǎn）值决定的。活性（xìng）炭（tàn）的（de）结构很复杂，利用其较强的（de）吸附性，能够充（chōng）分有效吸附废水（shuǐ）中的铬离子。利用（yòng）到（dào）物（wù）理、化学等综合处理效（xiào）果，对（duì）废水中的铬（gè）进（jìn）行（háng）处理，实现净化（huà）废水的最佳（jiā）效（xiào）果。（2）活性炭处理含氰废水。在工业生产排放出（chū）的（de）废水中，都存在一定浓度的含氰（qíng）物质或者副产（chǎn）氰化物。在全（quán）国（guó）范围内（nèi）的工业废水处理中（zhōng），运用活性炭对（duì）含氰废水的（de）处理已经越来越广泛，但是在废水中仍有少量（liàng）的（de）氰根和（hé）氰化（huà）氢，且成本也相对较（jiào）高。

        5 活性炭处（chù）理工业废水的应（yīng）用（yòng）远景

        运用到工业废水处理的活性炭处（chù）理技术已经越（yuè）来越（yuè）被重视，并且（qiě）随着我国经济的快速（sù）发展，对相（xiàng）关技术（shù）进一步展开了研究。就活性炭处理工业废水问题，对活（huó）性（xìng）炭的研究，从（cóng）其自身的（de）表面结构，逐步改（gǎi）善为对表面官（guān）能（néng）团活跃性（xìng）的研究，分析（xī）出（chū）官能团对活性炭的吸（xī）附能力的影响。最近对炭（tàn）元素的研究出（chū）现了活性炭纤维物质，其物理特（tè）点与传统的活性炭大致相同，直接（jiē）大约（yuē）为5～20μm；但是与传统活性炭不同的是，活性炭（tàn）纤维具有较强的耐温性（xìng）。作为（wéi）在传统活性炭基础上研发出来的新型吸附剂，具备吸附效率高、能（néng）力强和可再生等（děng）优势，更够有效的（de）处理传统活性炭未能处理的废（fèi）水，操（cāo）作简单，成本相对（duì）较（jiào）低（dī），可以充分实（shí）现对废水的处理效（xiào）果。用一（yī）定的方法去（qù）处理活性炭，让其表面官能团性质与数量改变，这个叫做活性炭的（de）改性。各种改性（xìng）活性炭根据其（qí）处理方式不同（tóng）而不（bú）同。比如说，以（yǐ）去除有（yǒu）机污染物为主（zhǔ）要目的的（de）活性炭（tàn）其改性表面的研究（jiū）方向就是：减少表面内酯基及羧（suō）基（jī）等含氧官能团的含量，增加活（huó）性（xìng）炭表（biǎo）面的疏水性。

        6 结束语

        根据（jù）上文的分（fèn）析与研（yán）究可知我国现（xiàn）阶段的活（huó）性炭处理工业废水技术尚未完善，有（yǒu）些（xiē）相（xiàng）关的理论和技术要求都有待提高。除（chú）此之外还有（yǒu）我国对工业废水处理（lǐ）的活性（xìng）炭的提供量日益（yì）紧张，生产设备少，且生产（chǎn）成本越来越高，这一系（xì）列（liè）因素限制了活性炭处理技术的发展。与一些发（fā）达国家之间的差距还（hái）是（shì）很大的。应（yīng）针对不同处理（lǐ）要求（qiú）的废（fèi）水，对活性炭的功能（néng）进行创新，加大对相关技术（shù）理论的研究，确保活性（xìng）炭处理工（gōng）业（yè）废水（shuǐ）技术的稳定发展。进而为（wéi）我国的活性炭处理废水工作贡献一份力量。