活性炭在水處理中的應用探討

譚淑月

（力合科技（湖南）股份有限公司湖南長沙410205）

活性炭在水處理中的應用探討

譚淑月

（力合科技（湖南）股份有限公司湖南長沙410205）

水體污染是我們現在共同面對的一道難題，處理水污染的方法就得到了關注。在此，我們就活性炭在水處理中的應用作詳細探討。本文我會就活性炭的性質，在水處理中的應用及活性炭的聯合應用做詳細介紹。

活性炭；水處理；應用；探討

近幾年，時常有水體污染的事件發生，例如：1994年7月，淮河污染，導致河水渾濁，泡沫密布，飲水后出現惡心，腹瀉等。2003年，三門峽的“一庫污染”呈“醬油色”[1]。引起了社會、政府的關注。因此，水體污染的處理方法也越來越備受關注。活性炭其特殊的吸附性、再生性，使其受到重點關注，并廣泛應用。

水體污染的種類多種多樣，單一的活性炭吸附不能滿足現在水處理的要求，因此，我們提出了活性炭在水處理中的應用探討。

1　活性炭結構與性質

活性炭具有特殊的結構，活性炭具有微晶結構，它的孔的大小是由其所受到的溫度影響的。活性炭的吸附性也是由于它自身獨特的孔隙結構，活性炭其自身的氫、氧排列結構也使其具有特殊的性質-吸水性[2]。

生活中常見的吸附方式有：攪拌池吸附、固定床吸附、移動床吸附......吸附方式活性炭的吸附方式雖然千奇百怪，但是按照物理化學的理解，他的吸附方式也就有兩種，即物理吸附方式和化學吸附方式。

2　活性炭在水處理中的應用

我國每年產生廢水的產量非常的之大，由于活性炭良好的特性，使活性炭在水處理中的應用非常廣泛，尤其是對于深度處理水污染，例如：污水處理廠的排氣吸附處理水污染，廢水回收前處理和有毒廢水對重金屬離子等的處理。

3　活性炭基本特性處理水的方法

2002年的南盤江水污染事件導致超過一萬噸的魚類死亡；2005年“錳三角”重金屬污染，2009年山東臨沂“砷污染事件”；2010年廣東茂名地區“凡比亞”熱帶風暴洪災引起的飲用水源地污染事件；2012年廣西龍江河鎘污染超標等。

水體污染不僅在社會中是一件重大事件，它也與我們的生活息息相關。活性炭具有吸附性能的炭物質的總稱，具有很強的吸附能力，在水處理中被廣泛應用。

3.1活性炭吸附法及用途

活性炭的吸附法多種多樣，但原理都是由于其自身獨特的孔隙結構及巨大的表面積使其具有強大的吸附性能。接觸式吸附方式是活性炭吸附方法之一，其需要與污染物接觸，并且發生物理或化學反應處理水污染，另外還有固定床方式，把活性炭固定在一個地方，而污染的水從其表面或內部流過，從而達到處理污染水的效果。活性炭的吸附方法還有兩種，就是移動床方式和流動床方式。

3.2活性炭作為催化劑及催化劑載體

活性炭處理是指利用活性炭作為吸附劑和催化劑載體的有關過程。主要應用于生活飲用水深度凈化，城市污水處理，工業廢水的處理。用活性炭做催化劑，其他化學物質輔助，在化工廠污水處理中可以經常見到，因為它可以有效的除去水中的有色物質。

用活性炭做催化劑載體，因為其具有巨大的表面積和疏水性使其能夠加快其他物質的化學反應，還有其比較其他物質而言，活性炭易回收也使其成為催化劑載體優良條件。

4　活性炭聯用技術

水體污染的種類多種多樣，單一的活性炭吸附不能滿足現在水處理的要求，因此，活性炭與微生物的聯用，活性炭與化學物質的聯用走上了舞臺。例如：活性炭與各種膜的聯用、活性炭與二氧化鈦的聯用、活性炭與高錳酸鉀的聯用等等，接下來我們就一一介紹一下這幾種活性炭聯用技術。

4.1活性炭-膜聯用

我們生活中出現的水污染雖然得到了處理，但是預防水污染或者我們經常飲用的說是不是要特別注意一下呢，因此，我們提出了一個專門用于飲用水的深度處理。

膜可以用孔的大小來區分，一般分為反滲透膜、納濾膜和超濾膜。膜和活性炭的聯用可以有效的解決單獨的使用膜或者活性炭的不足之處。例如：可以避免單獨使用膜可以一起的膜阻塞等問題。

活性炭與反滲透膜的聯用，活性炭與納濾膜的聯用，活性炭與超濾膜的聯用都使水污染得到了深度處理，使我們的生活用水得到了更加安全的保障[3]。

4.2活性炭-二氧化鈦聯用

活性炭與的二氧化鈦聯用使二氧化鈦自己在防污方面的特性展示得更加淋漓盡致。我們大家應該在高中的化學知識學習中都知道二氧化鈦是特別好的光解催化劑，將二氧化鈦和活性炭聯合起來使用不凈增強了活性炭的吸附性，也加快了光解反應的進行。

4.3高錳酸鉀-活性炭聯用

活性炭與高錳酸鉀的聯用的功能是可以去除水污染重的有機物。

5　活性炭表面化學性質

有機物的化學性質取決于其所帶的官能團，活性炭具備堿性含氧官能團、酸性含氧官能團，堿性含氧官能團、酸性含氧官能團使其具有極性的性質，同時也決定了其疏水的特性。

5.1表面的氧化性

根據我們所學的化學知識，我們可以知道，氧化性是指其具有的含氧官能團所具備的特性，也正是這個特性使其對極性物質具備吸附能力。

5.2表面的還原性

我們知道活性炭的表面分布著許多堿性官能團和羥基，因此活性炭具備還原性。而活性炭的還原性使其對非極性物質具備吸附性。例如：利用其還原性可以對SO2進行吸附處理。

6　結語

在今天，水體污染受到了全社會的廣泛關注，因此，處理水污染就成了當務之急。在本文中，我講述了活性炭性質及在水體污染中的應用。活性炭本身的吸附性就能夠解決一定程度的水體污染，隨著人們的要求增高，我們又提出了活性炭的聯用技術來解決水污染的深度處理問題，無論是活性炭與各種膜的聯用，還是活性炭與二氧化鈦的聯用、活性炭與高錳酸鉀的聯用等等，都使水污染得到了更深層次的處理，保證了我們的飲用水的健康和生活用水的安全，更使我們的地球生態環境得到改善。

[1]劉素娥.活性炭催化臭氧氧化技術及其在水處理中的應用[J].廣東化工,2010（5）.

[2]董厚德,張綿,谷朝君,全奎國.遼寧生態環境問題及其治理策略[J].遼寧大學學報:自然科學版,2013(03).

[3]楊錦錦.膜技術在水處理中的應用[J].四川化工,2010（06）.

譚淑月（1988—），女，山東人，專科，助理工程師，研究方向：環境工程。