活性炭,是黑色粉末狀或塊狀、顆粒狀、蜂窩狀的無定形碳,也有排列規(guī)整的晶體碳?;钚蕴恐谐荚赝?,還包含兩類摻和物:一類是化學(xué)結(jié)合的元素,主要是氧和氫,這些元素是由于未完全炭化而殘留在炭中,或者在活化過程中,外來的非碳元素與活性炭表面化學(xué)結(jié)合;另一類摻和物是灰分,它是活性炭的無機部分,灰分在活性碳中易造成二次污染。活性炭由于具有較強的吸附性,廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活中。
水處理行業(yè)
活性炭作為一種環(huán)境友好型吸附劑,具有較強的吸附性和催化性能,原料充足且性高,耐酸堿、耐熱、不溶于水和有機溶劑、易再生等優(yōu)點,對水中溶解的有機污染物如苯類化合物、酚類化合物、石油及石油產(chǎn)品等具有較強的吸附能力,而且對用生物法和其他化學(xué)法難以去除的有機污染物,如色度、亞甲基藍表面活性物質(zhì)、除草劑、殺蟲劑、合成染料及許多人工合成的有機化合物都有較好的去除效果;此外,活性炭對電鍍廢水和冶煉工業(yè)廢水中的重金屬也有較強的吸附能力;對水質(zhì)渾濁有明顯的澄清作用,可以除去水中的異臭、異味,對也有的過濾作用。因此,活性炭在水處理中越來越受到重視。但是,由于普通活性炭存在灰分高、孔容小、微孔分布過寬、比表面積小和吸附選擇性能差等特點,加上其表面官能團及電化學(xué)性質(zhì)的一些限制,使其對污染物的吸附去除作用有限,遠遠不能滿足國內(nèi)外市場的要求。因此,有必要對其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進行改性,以增大其吸附能力,緩解水污染壓力。
目前,改性活性炭材料被廣泛用于污水處理領(lǐng)域,在水環(huán)境污染治理方面越來越顯示出其誘人的美好前景。
(1)城市污水處理
廢水中的一些有機物是難于為微生物或一般氧化法所氧化分解的,如酚、苯、石油及其產(chǎn)品、殺蟲劑、洗滌劑、合成染料、胺類化合物以及許多人工合成有機物,經(jīng)生化處理后很難達到對排放要求較高的水體中排放的標(biāo)準(zhǔn),也嚴(yán)重影響廢水的回用,因此需要深度處理。
由于活性炭對有機物的吸附能力大,在廢水深度處理中得到廣泛的應(yīng)用,具有以下優(yōu)點:
①處理程度高,城市污水用活性炭進行深度處理后,BOD可降低99%,TOC可降到1~3mg/L。
②應(yīng)用范圍廣,對廢水中絕大多數(shù)有機物都有效,包括微生物難于降解的有機物。
③適應(yīng)性強,對水量及有機物負(fù)荷的變動有較強的適應(yīng)性能,可得到穩(wěn)定的處理效果。
④粒狀炭可進行再生重復(fù)使用,被吸附的有機物在再生過程中被燒掉,不產(chǎn)生污泥。
⑤可回收有用物質(zhì),例如用活性炭處理含酚廢水,用堿再生吸附飽和的活性炭,可以回收酚鈉鹽。
⑥設(shè)備緊湊、管理方便。