活性炭處理工業(yè)廢水的應(yīng)用

賈澤鋒

摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平在不斷提高，工業(yè)的發(fā)展速度隨之上升并逐漸步入新的發(fā)展時(shí)期，工業(yè)在過度重視經(jīng)濟(jì)發(fā)展的情況下，遇到了很多的問題，影響了人們的正常生活的同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成了一定的污染。這種問題出現(xiàn)的主要原因是工業(yè)廢氣和廢水的排放沒有經(jīng)過正確的處理，導(dǎo)致有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境造成危害，為人們的生活和發(fā)展帶來安全隱患。本文對(duì)活性炭處理工業(yè)廢水的應(yīng)用進(jìn)行深入的研究。

關(guān)鍵詞：活性炭;處理;工業(yè)廢水

中圖分類號(hào)：TQ754 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）12-0018-02

隨著我國(guó)的不斷發(fā)展，對(duì)環(huán)境污染的問題越來越重視，很多企業(yè)在對(duì)減排和廢水處理的過程中面對(duì)很大的壓力，無法正確、全面地進(jìn)行處理，導(dǎo)致污水對(duì)環(huán)境造成一定的污染。對(duì)廢水的處理需要進(jìn)行二次廢水處理，確保廢水的循環(huán)利用，將水資源回收利用到其他行業(yè)生產(chǎn)中，降低對(duì)環(huán)境的污染。活性炭的主要組成部分有：木材、果殼、煤、石油等含碳物質(zhì)，通過物理法、化學(xué)法活化成有效的吸附劑，在社會(huì)發(fā)展中應(yīng)用的比較廣泛，例如：化工行業(yè)、環(huán)境保護(hù)等方面有很大的作用，將活性炭有效的利用在機(jī)溶劑、脫除氣體、排除毒物性、溶液脫色污水等生產(chǎn)領(lǐng)域，對(duì)各種污水以及環(huán)境危害物進(jìn)行有效地處理，在有機(jī)物和無機(jī)物中的應(yīng)用較為廣泛，通過活性炭可以對(duì)有機(jī)物中難降解的物質(zhì)進(jìn)行處理[1]。

1活性炭的概述

活性炭是將炭經(jīng)過特殊處理后形成的，具有一定的吸附性。將有機(jī)原料在無氧的環(huán)境下進(jìn)行加熱，可以減少有機(jī)原料中的非碳成分，該過程稱之為碳化。將有機(jī)原料碳化之后和氣體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，通過侵蝕表面產(chǎn)生一種微孔比較發(fā)達(dá)的結(jié)構(gòu)，該過程則是為活化。活化和碳化不同，是在微狀下進(jìn)行的，肉眼是看不到的。活性炭之所以表面會(huì)有很多的小孔，是經(jīng)過點(diǎn)狀侵蝕的，進(jìn)而具有很強(qiáng)的吸附性。活性炭存在表面面積大的特點(diǎn)，1g的活性炭表面面積可達(dá)500m2～1000m2。面積大的優(yōu)點(diǎn)使活性炭在吸附性上具有很大的優(yōu)勢(shì)。活性炭的吸附性主要是指固體表面對(duì)水的吸附作用，將污水進(jìn)行有效地凈化，達(dá)到很好的凈化作效果。活性炭的吸附作用和表面的孔大小有著直接的聯(lián)系，表面孔越小的擴(kuò)散就會(huì)越快，反之，擴(kuò)散就會(huì)越慢，所以只有孔越小越多的活性炭，才會(huì)有更好的吸附性，擴(kuò)散的速度才會(huì)更快。活性炭的吸附標(biāo)準(zhǔn)與吸附的速度和能力具有很大的聯(lián)系。通過活性炭的吸附量可以決定活性炭吸附性的好壞，是其衡量的重要標(biāo)準(zhǔn)。吸附速度是指吸附劑在單位的時(shí)間內(nèi)所吸附的量，通過吸附量的多少來有效的確定吸附劑的質(zhì)量，同時(shí)，也可以通過吸附的速度來決定吸附劑和污水的接觸時(shí)間，確定其吸附的速度，利用吸附劑可以對(duì)污水進(jìn)行有效地凈化，排除里面的有害物并利用到其他的領(lǐng)域進(jìn)行二次使用[2]。

2活性炭處理工業(yè)廢水的應(yīng)用概括分析

我國(guó)淡水資源是比較稀缺的，人們?nèi)粘Ｊ秤玫乃Y源多是從淡水湖或者地下水導(dǎo)出來的，所以淡水對(duì)于人們的生活具有很大的影響，需要提高對(duì)淡水資源的重視度。但是在使用的過程中，人們對(duì)水資源的浪費(fèi)越來越嚴(yán)重，是我國(guó)水資源目前發(fā)展中最為嚴(yán)重的問題，需要相關(guān)的部門對(duì)此情況加以重視。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)城市化的建設(shè)速度逐漸加快，對(duì)于水資源的使用越來越多，各行業(yè)在發(fā)展中需要利用大量的水資源，在其發(fā)展中存在對(duì)水資源大量浪費(fèi)的情況，工業(yè)廢水的排放造成的環(huán)境污染，給人們的日常生活帶來很大影響。所以，需要不斷提高對(duì)工業(yè)廢水污水的處理，提高對(duì)工業(yè)廢水污水的管理，降低對(duì)環(huán)境的污染。通過相關(guān)的調(diào)查顯示，我國(guó)污水每年的排放量都會(huì)很高，對(duì)環(huán)境的污染度非常大，而且在廢水中的存在著很多的有毒物質(zhì)，存在著很多的金屬離子，對(duì)環(huán)境的污染較大，需要及時(shí)地進(jìn)行處理，避免對(duì)人們的正常生活帶來更大的影響。多數(shù)企業(yè)在發(fā)展的過程中，主要使用的方法是沉淀法、電解法、膜處理法等，對(duì)于廢水的處理不是很透徹，最實(shí)用的方法還是使用活性炭進(jìn)行處理，使用活性炭的方法也是在實(shí)踐的過程中經(jīng)過了多次的試驗(yàn)總結(jié)出來的，可以更好地對(duì)廢水污水進(jìn)行處理，達(dá)到凈化的效果，進(jìn)行水資源的循環(huán)利用。

3工業(yè)廢水的治理方法

3.1工業(yè)廢水的化學(xué)治理方法

通過化學(xué)處理方法對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行有效的處理，可以將其分為以下幾個(gè)類型，第一，使用沉淀法進(jìn)行處理。對(duì)于該方法的使用需要先對(duì)廢水進(jìn)行特殊的處理，對(duì)其內(nèi)部的組成成分進(jìn)行深入分析和探究，找出可以和廢水組成成分結(jié)合產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)，進(jìn)行有效沉淀，將廢水中的有害物質(zhì)進(jìn)行排除。沉淀物是一種化學(xué)物質(zhì)，該物質(zhì)在使用的過程中，需要結(jié)合沉淀物的實(shí)際需求，并且在結(jié)合時(shí)有且只能和廢水中的特定物質(zhì)進(jìn)行結(jié)合并產(chǎn)生一定的反應(yīng)，進(jìn)而可以將其排放處理。同時(shí)在使用沉淀法時(shí)，需要保障沉淀物的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)在排放的過程中和其他的物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)，造成水資源的二次污染。通過化學(xué)手段產(chǎn)生的沉淀物，這些物質(zhì)會(huì)通過污泥處理設(shè)備進(jìn)行處理，最終形成固體物質(zhì)，有效地將其排放出去。第二，催化氧化方法的使用，對(duì)于該方法的使用主要是通過將催化劑和氧化劑加入到廢水中，對(duì)廢水中的污染物進(jìn)行有效地分解，達(dá)到廢水凈化的效果，對(duì)廢水中的污染物進(jìn)行有效排放。對(duì)催化氧化方法的使用，主要是將氧化劑加入到廢水中進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，是目前催化氧化法中最為常用的一種方法。催化氧化的方法可以將廢水中的復(fù)雜基因團(tuán)進(jìn)行破壞和分解，將危害物進(jìn)行氧化分解排放出來。使用催化氧化的方法可以對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行有效的處理，并達(dá)到循環(huán)利用的目的，我國(guó)工業(yè)在發(fā)展的過程中，對(duì)于催化氧化處理法的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，并且催化氧化法具有速度快、效果好、易操作的優(yōu)勢(shì)，逐漸得到企業(yè)的好感并進(jìn)行深入研究[3]。

3.2物理治理方法

對(duì)于工業(yè)廢水物理處理方法，是其發(fā)展中最為基本的處理方法，同時(shí)也是最為常見的一種方式，對(duì)廢水處理具有很大的作用。物理處理方法主要是通過物理方式將污染物和廢水進(jìn)行有效地分離，達(dá)到廢水凈化的目的，所謂的物理處理方式是指在處理的過程中不改變廢水本身的化學(xué)性質(zhì)，將污染物和水進(jìn)行有效分離。其中工業(yè)廢水物理治理的方式主要包括：活性炭吸附、溶劑萃取、攪拌沉淀、靜止過濾等。

4工業(yè)廢水處理中的活性炭分類、吸附以及影響活性炭吸附的因素

4.1活性炭分類

在工業(yè)廢水處理中所使用的活性炭種類較多，最常用的是粉末狀的和顆粒狀的活性炭。粉末狀的活性炭是由于自身的體積較小、面積較大，在使用的過程中能夠更好地和廢水進(jìn)行接觸，能夠全面吸附。粉末活性炭具有成本低、制作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，但是不可回收利用，所以對(duì)于資源的浪費(fèi)比較大。對(duì)于顆粒狀的活性炭存在成本高、制作麻煩的特點(diǎn)，但是顆粒活性炭可以回收利用，在管理過程中比較方便，所以，用顆粒活性炭處理廢水在工業(yè)中得到了廣泛使用。

4.2影響活性炭吸附的因素

在進(jìn)行廢水處理的過程中，可以通過活性炭對(duì)廢水污染物吸附的能力和效率來有效地決定廢水的處理程度，判斷活性炭的吸附能力和質(zhì)量。活性炭的能力可以通過活性炭對(duì)廢水的吸附量來決定，活性炭的大小也可以決定活性炭吸附能力。體積小的活性炭縫隙也會(huì)很大，其空隙變化的速度會(huì)增加，所以吸附能力也會(huì)變大。廢水的酸堿值和水溫也會(huì)對(duì)活性炭的吸附帶來影響。廢水的pH值小于7的情況下，廢水呈酸性，活性炭在酸性的條件下會(huì)更有利于吸附雜物，對(duì)廢水的凈化更有效果。對(duì)于溫度較高的環(huán)境，活性炭的物理反應(yīng)為熱，溫度越低對(duì)于活性炭的細(xì)度效果更有利，可以提高廢水凈化的效果。

5活性炭在污水處理中的應(yīng)用

活性炭對(duì)于廢水的處理需要綜合考慮一下成本和處理標(biāo)準(zhǔn)的問題，確保廢水的處理在企業(yè)的發(fā)展承受能力內(nèi)。工業(yè)在使用活性炭進(jìn)行雜物吸附的過程中，主要是吸附排除掉的微量雜質(zhì)，達(dá)到廢水凈化的效果，有效地將雜物排放出來。對(duì)于活性炭在廢水處理中的應(yīng)用可以從以下幾個(gè)方面計(jì)算：第一，活性炭處理含鉻廢水，對(duì)于鉻的存在主要是以離子的形式存在于工業(yè)廢水的一種金屬元素，鉻的化學(xué)價(jià)為正6價(jià)，其存在主要是通過廢水的酸堿值來決定，由于活性炭的結(jié)構(gòu)也是非常的復(fù)雜，在進(jìn)行廢水凈化的過程中可以通過較強(qiáng)的吸附性來充分地吸收廢水中的鉻離子，對(duì)廢水的凈化具有很大的作用，有效地將鉻離子排放出來。然后借用化學(xué)、物理的方式對(duì)鉻離子進(jìn)行特殊的處理，達(dá)到廢水凈化的效果，確保廢水的循環(huán)利用。第二，利用活性炭來處理含氰的廢水。在工業(yè)生產(chǎn)排放廢水的過程中，存在很多含氰的物質(zhì)，可以使用活性炭對(duì)氰化物進(jìn)行吸附，降低廢水的含氰量。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)工業(yè)廢水的處理對(duì)活性炭的使用越來越廣泛，越來越重視活性炭在廢水凈化中的作用，但是經(jīng)過活性炭處理后的廢水依舊會(huì)存在一定的氰化物和氰根，并且成本相對(duì)加高。

6活性炭處理廢水的應(yīng)用遠(yuǎn)景

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)于活性炭處理的技術(shù)逐漸被各行業(yè)重視，并對(duì)其進(jìn)行深入地研究，得到了一定的進(jìn)展。對(duì)于活性炭處理廢水的問題，通過對(duì)活性炭的深入研究，可以改善活性炭表面結(jié)構(gòu)官能團(tuán)的活躍性，來有效改善活性炭的吸附能力，可以提高廢水處理的效果，提高凈化的能力。經(jīng)過相關(guān)研究顯示最近又研究出了活性炭纖維物質(zhì)，與之前的活性炭的作用差不多，但是與傳統(tǒng)的活性炭不同的地方是活性炭纖維的耐溫性較大，可以在高溫下進(jìn)行。而且新型的活性炭纖維具有很高的優(yōu)勢(shì)，其優(yōu)點(diǎn)有：吸附效率高、能力強(qiáng)、可再生、操作簡(jiǎn)單、成本低等，相對(duì)于傳統(tǒng)的活性炭可以更好地對(duì)污水進(jìn)行處理，提高廢水凈化的效果。可以有效地改善活性炭的性質(zhì)，提高對(duì)廢水的吸附效果。活性炭的改性方式有多種類型，例如對(duì)于去除污染物為目的的活性炭改性，可以降低活性炭表面酯基和羧基等含氧官能團(tuán)的含量，提高活性炭的疏水性，加強(qiáng)對(duì)有機(jī)污染物的處理能力，進(jìn)而提高廢水凈化的效果，保障其循環(huán)利用。

7結(jié)語

總而言之，對(duì)于我國(guó)目前發(fā)展的現(xiàn)狀，使用活性炭對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行處理的技術(shù)好需要進(jìn)一步的完善，需要相關(guān)的企業(yè)提高對(duì)活性炭技術(shù)的重視度，很多相關(guān)的理論和技術(shù)需要有待提高。并且我國(guó)對(duì)于廢水的排放量逐漸增多對(duì)活性炭的提供量逐漸緊張起來，生產(chǎn)的設(shè)備較少，所以活性炭生產(chǎn)的成本越來也高，這種情況的發(fā)生對(duì)活性炭處理技術(shù)的發(fā)展帶來了很大的影響，阻礙其可持續(xù)發(fā)展。我國(guó)相對(duì)于其他發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展水平較低，有很大的差距，所以需要加大對(duì)活性炭處理技術(shù)的研究和創(chuàng)新。針對(duì)不同的廢水，對(duì)活性炭進(jìn)行改善和創(chuàng)新，提高對(duì)相關(guān)技術(shù)理論的研究，進(jìn)而有效地保障活性炭處理技術(shù)的穩(wěn)定發(fā)展，對(duì)廢水進(jìn)行有效處理，確保其循環(huán)利用。

參考文獻(xiàn)

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[3] 徐宇峰.活性炭處理工業(yè)廢水的應(yīng)用[J].環(huán)境與發(fā)展，2018，30（3）：50+52.