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    活性炭在水处理行业的应bobty综合用?!添加时间:2023-01-15

      活性炭大家应该不陌生,估计很多家庭中现在就放置着,可能很多人都以为活性炭只是用来做家装净化空气使用的,其实不然。活性炭在工业上的应用也是相当广泛的,不仅能净化有毒有害气体而且能够处理污水提纯原水。

      中国属于工业生产大国,每年排出的工业废水约为8*108m³,其中不仅含有氰化物等剧毒成分,而且含有铬、锌等重金属离子,不处理好的话,会造成重金属的污染而难以治理。

      活性炭具有较强的吸附能力、杰出的化学不变性、高力学强度、可再生等特性,普遍应用于化工、环境治理、卫生、饮食等邻域。在当今水污染严重的情况下,活性炭可以有效去除水中大部分有机污染物,重金属,气味和颜色,具有重要的科学意义,在污水净化领域具有广泛的应用可能性。

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      活性炭通过表面对水中杂质的吸附来达到改善水质的目的。根据吸附物质与被吸附物质之间作用力的不同可分为物理和化学吸附。活性炭吸附能力的大小主要取决于孔径的大小。孔径的大小一般分为大中小三种,活性炭材料中多为小孔(孔隙直径50nm为大孔)。

      首先,活性炭的物理吸附主要是由其自身庞大的微孔结构发挥作用的,吸附的是能通过这些孔隙结构的杂质。其次,活性炭的化学吸附是与被吸附物质发生化学反应形成吸附共价键。化学吸附主要受吸附物质表面杂原子、化合物、化学官能团的数目和类型3个方面的影响。同时,这些含氧、含氮官能团本身也具备非常强的吸附性。在这两种吸附作用的共同参与下,活性炭可以充分吸附废水、污水当中的杂质、污染物,实现较好的水处理效果。

      活性炭对水处理的要求很高,活性炭的价格也很高。因此,在废水处理厂,活性炭通过去除废水中的微量污染物达到深度净化的目的。

      铬是电镀中被广泛用作电镀层的金属原料。在废水中,根据pH值的变化,C(rⅥ)会以不同的形式存在。活性炭具有高度开发的多孔结构,比表面积大,物理吸附能力强,可有效吸收Cr。此外,活性炭的表层还有许多静电离子基团,例如羟基(-OH)、羧基(-COOH)等,它们也会对Cr产生化学吸附效应。因此,活性炭物理吸附、化学吸附、化学还原一起作用才可使废水中铬的去除效果达到最佳。用活性炭处理废水中的铬,吸附性好,处理成本低效率高,有很好的社会效益。

      在工业生产中,废水中的氰化物分为两类,一类为无机氰(氢氰酸及其盐类),一类为有机氰或腈(丙烯腈等)。煤焦化、纤维生产、金属电镀和着色、矿石浮选、燃料、药品及塑料加工等生产过程都会产生含氰废水。长期以来,含氰废水大多用活性炭来去除。

      在工业生产中,石油化工厂、树脂厂、焦化厂及炼油化工厂皆会产生含酚废水。实验研究表明,温度和酸碱度是影响活性炭对苯酚吸附效果的主要因素。活性炭对苯酚的吸附平衡时间会随着温度的升高而缩短,但温度太高会使吸附量受损;pH值对废水中酚的吸附效果有着明显的影响,当pH值小于或等于7时,废水中酚的含量变化不大;当pH值大于7后,酚的含量明显下降,碱性过强,吸附效果也会变差。原材料种类和活化方法基本决定了活性炭的比表面积和对苯酚的吸附性能。MA等研究了活性炭原材料的种类对废水中苯酚吸附效果的影响。结果表明,竹质活性炭对苯酚的吸附效果好于椰壳活性炭好于煤基活性炭。

      据资料统计,2017年,世界水资源受到了500~1000t石油污染,水产资源遭到严重迫害,人类健康受到极大危害。因此,很有必要处理含油废水,保护水资源。作为一种非极性吸附剂,活性炭是最常用于净化含油废水的材料。与其它吸附剂相比,活性炭具有极大的比表面积和丰富的微孔结构,因而有好的吸油性,可去除废水中的分散油、乳化油、溶解油及其它有机物。利用粉末活性炭对含油污水进行萃取和吸附处理,结果表明活性炭对烃类污染物的萃取率平均可达96.0%,在酸性条件下,活性炭对芳烃具有良好的吸附效果。

      去除水中有机污染物是活性炭在污水净化领域的重要应用之一。研究表明,在活性炭氧化还原过程中对其表面进行改性处理,使其表面载有铂,可增强活性炭对有机酸的吸附;通过浸滞的方法使活性炭的活化能改变,大大增强了活性炭对水中苯酚的吸附效果;根据硫元素的不同物化性质从而采用不同的方式对活性炭进行改性,可选择性吸附不同价态的有机硫化物。由此可见,利用不同的改性措施处理活性炭可确保活性炭对水中不同有机物的吸附和去除。

      对粉末状活性炭进行二次表面处理,在其表面赋予能与重金属及重金属离子发生反应的官能团,如羧基、羟基、氨基,实现去除水中重金属的目的。

      当活性炭氧化过程中的煅烧温度大于800℃时,对阴离子的交换容量也会相应地增强,实现对水中阴离子的去除。通过氧化剂对活性炭中的还原官能团进行改性使其具有氧化性,可吸附水中的亚硝酸根离子;另外,经NaOH等化学药剂改性后的活性炭可起到常规活性炭不能去除水中杀虫剂的功效。

      看到这里,大家在活性炭水处理方便的应用问题应该有了更全面的了解,虽然近年来我们在水处理方便取得了一定的成果,但是任有很多问题需要解决和探索。

      最后希望大家在日常生活中也能注意绿色环保,重视水污染和环境污染问题,地球是我们赖以生存的家园,保护它的“健康”需要我们共同来努力!