活性炭处理工业废水的应用

        1 活（huó）性（xìng）炭的概述（shù）

        炭经过特殊处理之后就（jiù）会形成活（huó）性炭。有机（jī）原（yuán）料在无氧（yǎng）的（de）条件下进（jìn）行加热，这样能够有效减少非炭成分，这个过程称之为炭化（huà）。炭化之（zhī）后再与气（qì）体进行化（huà）学反应，通过侵（qīn）蚀其表面（miàn）机会（huì）产生（shēng）一种微（wēi）孔比较发（fā）达的（de）结构，这（zhè）个过程称之为活化。这个过程（chéng）与炭（tàn）化不同，这是（shì）看不到（dào）的。由于进行的是点（diǎn）状侵蚀（shí），所以（yǐ）才会使（shǐ）活性（xìng）炭表面有很多小孔。这（zhè）些小孔（kǒng）的直径（jìng）大约2mm左右。活（huó）性炭的（de）表面（miàn）积（jī）很大， 1g的活性炭的表面积可达500～1000㎡左（zuǒ）右。活性炭所有的（de）应用都（dōu）离不开这个特点[1]。其吸（xī）附性，指的是其固体表面（miàn）对（duì）水有一种（zhǒng）吸附作用（yòng），这样能够达到很（hěn）好（hǎo）的净水（shuǐ）效果。它的吸附能力与其表（biǎo）面的孔（kǒng）的大（dà）小（xiǎo）有很（hěn）大关系。颗粒（lì）越小孔的扩散就越快。颗粒越大孔的扩散就越慢。只有快的扩（kuò）散速度，才会（huì）有好（hǎo）的吸附能力。吸附过程是否符（fú）合标（biāo）准，这与吸（xī）附的速度还有吸附的能力是（shì）有（yǒu）很大关系的。这两（liǎng）个（gè）要素衡量吸附过程的好（hǎo）坏。吸附量是决定吸（xī）附能力好坏的重要指标之一。吸附速度是指单位时间内单位重量的吸附剂所吸（xī）附的量。在水（shuǐ）处（chù）理中，吸附速度决定了吸附（fù）剂与污（wū）水的接触（chù）时间[2]。

        2 活性炭处理（lǐ）工业废水的应（yīng）用概（gài）况分析

        我国淡（dàn）水（shuǐ）资源是比较稀缺的（de），日（rì）常饮用到（dào）的不（bú）仅有淡水（shuǐ）湖的水资源，还有地下水，但是同（tóng）样严重的问（wèn）题（tí）就是我国对（duì）水资源的浪费现象是（shì）日益的显著，并（bìng）且伴随着我国经（jīng）济的快速发展和城市现代建设（shè）的推动，在工业生产领域（yù）对水资源的利用越（yuè）来越多，存在对水资源（yuán）的浪费和工（gōng）业废水对环（huán）境的污染现象（xiàng）。所以就目前（qián）形势（shì）来（lái）看，要积（jī）极的响应国（guó）家的号召，加强对工（gōng）业（yè）废（fèi）水处理的管理。通过对相关工业的调查（chá）显示，在（zài）我国平均每年废（fèi）水的排出量为8×10 8m³，并（bìng）且（qiě）废（fèi）水中参杂（zá）了很多有毒物质，比如（rú）氰化物、氯酚（fēn）等，同时存在着大量的（de）金属离子，对环境的影响都是很（hěn）巨大的（de）。大（dà）多数工（gōng）业企业（yè）对废（fèi）水处理（lǐ）最常用的方法是沉淀法、电解法（fǎ）和膜处理法等，但（dàn）是（shì）对废水处理效果最（zuì）好的还（hái）是（shì）活性炭处理法。因为炭自身就（jiù）有很强（qiáng）的吸附能（néng）力，在实际实（shí）践中取得了多次成效（xiào）。

        3 工业废水处理中的（de）活性炭分类、吸附以及影（yǐng）响活性炭吸附的（de）因素

        （1）活（huó）性炭的分类。运用到工业废水处理的活性炭的分类有很多种，最为普遍的就是（shì）粉（fěn）末状或（huò）者是颗粒状的活性炭。粉末状的活性（xìng）炭由于（yú）体积（jī）较小，从而使得自身（shēn）与废水的接触面积更（gèng）大，所以其吸附效果是最佳的。虽然（rán）粉末状的活性炭制作（zuò）起（qǐ）来（lái）相对简单，且成（chéng）本（běn）较低，但是其使用特性为（wéi）一次性，不可以回收并投放使用[3]。相对来说，颗粒状的活性炭在制（zhì）作方面就相对复杂，并且（qiě）其生产成本也较高，但唯（wéi）一的优势在（zài）于可以再次（cì）回收（shōu）使用（yòng）。由于是颗（kē）粒状态（tài）存在，所以操作（zuò）管理起来就比较方便。在活性炭处理工业废水（shuǐ）的作业（yè）中，被广泛认可的是颗粒（lì）状活性炭（tàn）。

        （2）活（huó）性炭吸附。活性炭具有一定的（de）吸（xī）附能力，能够（gòu）对废水（shuǐ）中的一种或者（zhě）多种（zhǒng）以上的其他物质进行（háng）吸附，以（yǐ）达到除（chú）去废水中的杂质，实现清洁（jié）水质的效果。

        （3）影响活性炭吸附的因素。在对废水进行处理时（shí），处理程度最终取决于活性炭在废水中的吸附能力（lì）和吸附杂质的效率（lǜ）。活性炭（tàn）吸附能力的判断标准就是（shì）以对废水中（zhōng）杂质的吸附的量来决定的，吸附效率则是单位体（tǐ）积（jī）的活（huó）性炭对废水杂质（zhì）的单位吸附量所用的时间。首先就是活性炭（tàn）的单（dān）位体积对吸附的影响，在对（duì）工业废（fèi）水进行处理工作时，通常情况下（xià），活性炭单位体积的大小直接决定了其吸附能力的大（dà）小。由于活性炭表面（miàn）存在很多的（de）空隙，体积小的（de）活性炭其对应的空隙变（biàn）化（huà）的速度就会加强，所（suǒ）以吸附能（néng）力就强。

        其次就是废水中的（de）酸碱（jiǎn）值和水温对活性（xìng）炭吸附工（gōng）作的影响。工业废水（shuǐ）在PH值小于7的情况下（xià），呈（chéng）酸性，活性炭在酸性的条件下更（gèng）有（yǒu）利于吸附。考虑到活性炭在（zài）吸附时的物理反应（yīng）为放（fàng）热，如果（guǒ）外界环境（jìng）的温度较（jiào）低，就会有利（lì）于（yú）提高活性炭吸附效果（guǒ）。最后就是废水的浓（nóng）度对活性炭的吸（xī）附影（yǐng）响，在其他条件稳定的情况下（xià），活性炭的吸附能（néng）力随（suí）废（fèi）水浓度的升高（gāo）而升高[4]。

        4 活性炭（tàn）在污水（shuǐ）处理中（zhōng）的应（yīng）用

        综（zōng）合考虑（lǜ）活（huó）性炭的成本和（hé）处理标（biāo）准的问题，所以在对工业废水进行活性（xìng）炭吸附（fù）处理时（shí），主要是吸附排除掉仅有的微（wēi）量杂质，实（shí）现对污水的净（jìng）化。以下内容则是对活性（xìng）炭在（zài）污水处理（lǐ）中的（de）应用进行（háng）分（fèn）析。（1）活性炭处（chù）理含铬（gè）废水 。活性炭对（duì）含铬废（fèi）水的（de）处理。铬是以（yǐ）离子形式大量存在与工业废水中的一种金属元素，其化学（xué）价为正六价（jià），但是其存在方式是由（yóu）废（fèi）水（shuǐ）的酸碱值决（jué）定的（de）。活性（xìng）炭的（de）结（jié）构很复（fù）杂，利用其较（jiào）强的吸（xī）附性，能够（gòu）充分有（yǒu）效吸附废水中的铬离（lí）子。利（lì）用到物理、化学等综合处理效果（guǒ），对（duì）废水中的铬进（jìn）行处理，实现净化废（fèi）水的最佳效果。（2）活性炭（tàn）处理（lǐ）含氰废水。在工业生产排放出的废水中，都存在一定（dìng）浓度的含（hán）氰物质或者副（fù）产氰化物（wù）。在全国范围内的工业废水处理中，运用（yòng）活性炭对含氰废水的（de）处理已经越来越（yuè）广泛，但是在废水中仍有少量的氰根和氰（qíng）化氢，且成本（běn）也相（xiàng）对较高。

        5 活性炭（tàn）处理工业废水的应用远景（jǐng）

        运（yùn）用到工业废水处理的活性炭处理技（jì）术已经（jīng）越来（lái）越被重视，并且随着我国经（jīng）济的（de）快速发展，对相关技术（shù）进一步展开（kāi）了（le）研究。就活性炭处（chù）理工业废水问题，对（duì）活性（xìng）炭的研究（jiū），从其自身的表面结构，逐步改（gǎi）善为对表面（miàn）官能团活跃（yuè）性的研究，分析（xī）出官能团对活性炭的吸附能（néng）力的影（yǐng）响。最近对炭元素的研究（jiū）出现了活性炭纤维物质，其物理特点与传统（tǒng）的活性炭大致相同，直（zhí）接大约为5～20μm；但是（shì）与传统（tǒng）活（huó）性炭不同的是，活（huó）性炭纤维具有较强的耐温性（xìng）。作为在传（chuán）统（tǒng）活性炭基础上研发出来（lái）的（de）新型吸（xī）附剂（jì），具备吸附效率高、能力（lì）强和可（kě）再生（shēng）等优势，更够（gòu）有效的处理传统（tǒng）活性炭未能处（chù）理的废水，操作（zuò）简单，成（chéng）本相对（duì）较（jiào）低（dī），可以充分实现对废水的处理效（xiào）果。用一定的方法去处理活性炭（tàn），让其表面官能团性质与数（shù）量改变，这个（gè）叫做活性炭（tàn）的改性（xìng）。各种改性活性炭根据（jù）其处理方式不（bú）同而不同。比（bǐ）如说（shuō），以（yǐ）去除有（yǒu）机污（wū）染物为主要（yào）目的的活性炭其改性表面的研究方（fāng）向就是：减（jiǎn）少表面内酯（zhǐ）基及（jí）羧（suō）基等含氧官能团的含量，增加活性炭表面（miàn）的疏水性（xìng）。

        6 结束（shù）语

        根据上文的分析与（yǔ）研究可知我国现阶段的活性炭处理工（gōng）业废水（shuǐ）技术尚未完善，有些相（xiàng）关的（de）理论和技术要求都有待（dài）提（tí）高。除此之外还有我国对工业废水处理（lǐ）的（de）活（huó）性（xìng）炭的提供量日益紧（jǐn）张，生产设备少，且生（shēng）产成本越来越（yuè）高，这一（yī）系列因素限制了活性炭处理技术的发展。与一（yī）些（xiē）发达国（guó）家之间的差距还是很大（dà）的。应针对不同处（chù）理（lǐ）要求（qiú）的废水（shuǐ），对活性炭的功能进（jìn）行创新，加（jiā）大（dà）对相关技术理论的研究，确（què）保活性（xìng）炭（tàn）处（chù）理（lǐ）工业废水技术的稳定发展。进而为我国的（de）活性炭处（chù）理废水工作贡献一份力量（liàng）。