活性炭是水處理吸附法中廣泛應(yīng)用的吸附劑之一，它是一種經(jīng)特殊處理的炭，具有無數(shù)細(xì)小孔隙，表面積巨大．每克活性炭的表面積為500平方米～1500平方米。

活性炭有很強(qiáng)的物理吸附和化學(xué)吸附功能，而且還具有解毒作用。解毒作用就是利用了其巨大的面積，將毒物吸附在活性炭中，從而阻止毒物的吸收。

活性炭通常有粉末炭和粒狀炭之分，前者用于廢水處理，通常采用混懸接觸吸附的方式；后者用于廢水處理，則采用過濾——吸附的方式。

處理系統(tǒng)有兩種：一是用活性炭直接處理二級(jí)處理出水；二是二級(jí)處理出水經(jīng)化學(xué)澄清、去除營(yíng)養(yǎng)物、過濾以后用粒狀炭吸附。 

 

01 

活性炭處理污水優(yōu)勢(shì)明顯

 

1、活性炭對(duì)水中有機(jī)物有卓越的吸附特性。由于活性炭具有發(fā)達(dá)的細(xì)孔結(jié)構(gòu)，因此對(duì)水中溶解的有機(jī)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(qiáng)的吸附能力，而且對(duì)用生物法和其它化學(xué)法難以去除的有機(jī)污染物，如色度、異臭、亞甲藍(lán)表面活性物質(zhì)、除草劑、殺蟲劑、農(nóng)藥、合成洗滌劑、合成染料、胺類化合物及許多人工合成的有機(jī)化合物等都有較好的去除效果。

2、活性炭對(duì)水質(zhì)、水溫及水量的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。對(duì)同一種有機(jī)污染物的污水，活性炭在高濃度或低濃度時(shí)都有較好的去除效果。

3、活性炭水處理裝置占地面積小，易于自動(dòng)控制，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單。

4、活性炭對(duì)某柴重金屬化合物也有較強(qiáng)的吸附能力。如汞、鉛、鐵、鎳、鉻、鋅、鈷等，因此，活性炭用于電鍍廢水、冶煉廢水處理上也有很好的效果。

5、飽和炭可經(jīng)再生后重復(fù)使用，不產(chǎn)生二次污染。

6、可回收有用物質(zhì)，如處理高濃度含酚廢水，用堿再生后可回收酚鈉鹽。

 

02 

廢水的活性炭具體處理方法 

 

廢水活性炭處理法是廢水吸附處理法之一。

是利用活性炭的物理吸附、化學(xué)吸附、氧化、催化氧化和還原等性能去除廢水中多種污染物的方法。

比如說粉末活性炭處理法，又稱生物 - 物理處理法、投料曝氣法。它是將粉末活性炭投入曝氣池，這樣既充分利用了廢水處理設(shè)備，又提高了處理效果。 

用這種方法去除污染物，一般認(rèn)為是吸附和微生物氧化分解的協(xié)同作用。活性炭的大量微孔吸附了有機(jī)物和廢水中的氧氣，為微生物群的生長(zhǎng)繁殖提供了高濃度的營(yíng)養(yǎng)源，而微生物代謝過程中產(chǎn)生的酶和輔酶又被吸附和富集在活性炭的微孔中，加之炭上微生物和有機(jī)物接觸時(shí)間較長(zhǎng)，使難以降解的有機(jī)物也有可能經(jīng)生物氧化而分解。

粉末活性炭處理法一般包括三個(gè)步驟：

• 劇烈混和，使炭迅速分散到污水中；

• 接觸吸附和氧化，使炭懸浮在污水中進(jìn)行混懸吸附和氧化；

• 液-固分離，將炭從污水中分離出來，然后進(jìn)行再生。

 此法優(yōu)點(diǎn)是：

• 處理效果好而且比較穩(wěn)定；

• 提高了微生物對(duì)有機(jī)毒物和重金屬的抗性；

• 產(chǎn)生有凝聚力的炭體和微生物，形成堅(jiān)實(shí)和稠密的污泥，改善了活性污泥法的操作條件；

• 活性炭能吸附表面活性物質(zhì)，解決了曝氣池中的起泡沫問題；

• 能用于處理成分復(fù)雜、濃度和水量多變的廢水；

• 粉末炭成本低。

但因粉末炭再生困難，比較難應(yīng)用于實(shí)際。1972年用流化床再生爐再生粉末活性炭試驗(yàn)成功，為粉末活性炭的應(yīng)用提供了條件。

粉末活性炭用于廢水處理的技術(shù)是單級(jí)接觸系統(tǒng)，即混和、接觸反應(yīng)、重力沉淀在同一個(gè)設(shè)備中完成，炭在設(shè)備中的停留時(shí)間為 2～5 天。這樣便于微生物活動(dòng)，提高了處理效果。

在污泥消化池中投加一定量的粉末活性炭，能加速污泥沉淀，凈化返回到水處理系統(tǒng)的上清液，提高水處理系統(tǒng)的效率。此外，還可促進(jìn)污泥固體的分解，消除惡臭，提高設(shè)備的生產(chǎn)能力。

 

03 

活性炭在污水處理中的應(yīng)用

 

活性炭處理廢水中的COD

活性炭主要對(duì)相對(duì)分子質(zhì)量小于3000，尤其是500～1000的有機(jī)物吸附作用較強(qiáng)。在各種改善水質(zhì)效果的深度處理技術(shù)中，活性炭吸附是完善常規(guī)處理工藝去除水中有機(jī)污染物最成熟有效的方法之一，并且在使用中活性炭對(duì)水量、水質(zhì)、水溫變化適應(yīng)性強(qiáng)。

數(shù)據(jù)表明，對(duì)COD濃度為50.04mg／L的生活廢水，在pH值為3，活性炭吸附時(shí)間為1h時(shí)，處理后廢水COD濃度為12.41 mg／L，去除率達(dá)78.6％。 

活性炭處理含汞廢水

在氯堿工業(yè)中，以汞為陰電極，制造氯氣和苛性鈉；聚氯乙烯、乙醛、醋酸乙烯的合成工業(yè)均以汞作為催化劑；電子儀表工業(yè)也常用到汞，故這些行業(yè)均排放含汞廢水。

活性炭能有效地吸附廢水中的汞，一些工廠已經(jīng)采用此法處理含汞廢水，但該法更適用于處理低濃度的含汞廢水。廢水含汞濃度高時(shí)，可先進(jìn)行一級(jí)處理，降低廢水中的汞濃度后再用活性炭吸附。

活性炭對(duì)有機(jī)汞的吸附去除能力高于無機(jī)汞?；钚蕴繉?duì)汞的吸附在 pH 值降低時(shí)，去除率將有所提高。

活性炭處理含酚廢水

含酚廢水廣泛來源于石油化工廠、塑料廠、合成纖維廠、焦化廠、紡織廠、制氮廠和煉油化工廠等。活性炭對(duì)酚的吸附性能較好，可成功地處理含酚廢水。

對(duì)于高濃度含酚廢水，當(dāng)進(jìn)水中的酚濃度為 1950mg/L 時(shí)，通過三柱串聯(lián)的活性炭吸附柱可使出水酚濃度低于 0.1mL，但吸附柱在不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)即被酚所穿透。故活性炭更適用于處理中、 低濃度的含酚廢水。