0789.生物活性炭技术在水处理中的应用研究
生物活性炭技术在水处理中的应用研究
摘要：BAC技术结合并优化了活性炭吸附和生物降解两种作用，在水处理方面净水效果显著。介绍了生物活性炭技术处理污水的作用机理，简述了近年来国内外生物活性炭技术在水处理中的研究与应用，提出了生物活性炭技术的发展方向。
关键词：生物活性炭水处理作用机理应用
随着工业的发展，饮用水源的污染日益加剧，饮用水的卫生和安全也受到越来越广泛的关注，水中所含污染物的种类和数量不断增多，污染成分也越来越复杂。采用常规的水处理方法已不能满足要求，必须进行深度处理，一些作用单一的材料和方法已不适用［1］。所以，来源广泛且容易再生，能反复利用的活性炭倍受关注，其发达的细孔结构和特异的表面特性使它不仅具有极强的吸附性能、氧化还原性能、电性能，而且还可以与其它材料联合应用，作为催化剂及催化剂和生物的载体，所有这些结构特性使活性炭在水处理技术中得以广泛应用［2］。
随着颗粒活性炭（Granular Activated Carbon，GAC）废水处理技术的发展，人们发现GAC表面极易于微生物的繁殖，而且，具有微生物繁殖的活性炭使用寿命比无微生物的GAC要长。1978年，美国学者米勒（https://www.360docs.net/doc/0616258639.html,ler）和瑞士R.W. Rice首次采用了“生物活性炭”（Biological Activated Carbon，BAC）这一术语。其实，从20世纪60年代开始，欧洲一些国家就用到BAC技术来深度处理水，并取得良好的效果。我国也于70年代开始对BAC进行研究，而在废水处理方面，BAC技术才刚刚起步，然而，该技术的优越性在实际应用当中为众所公认的［3］。
1BAC作用机理
生物活性炭（BAC）技术以粒状活性炭为载体，通过富集或人工固定化微生物，在活性炭表面形成生物膜，利用活性炭的吸附作用和生物膜的生物降解作用来去除污染物。同时，生物膜通过生物降解活性炭吸附的部分污染物而再生活性炭，从而大大延长活性炭的作用周期。
（1）活性炭的吸附作用
活性炭的吸附作用是通过活性炭固体表面具有多孔性的特点，吸附去除污水或废水中的有机物及有毒物质，使之达到净化的目的。研究表明，活性炭对分子量500～1000范围内的有机物具有较强的吸附能力［9］。活性炭对有机物的吸附受其孔径分布和有机物的极性及分子大小的影响。同样大小的有机物，溶解度越大、亲水性越强，活性炭对它的吸附性越差，反之，对溶解度小，亲水性差、极性弱的有机物如苯类化合物、酚类化合物等具有较强的吸附能力。
（2）微生物的生物降解作用
BAC借助微生物群体的新陈代谢活动，微生物通过对污染物的氧化分解过程获取营养和能量，同时水中污染物也因此改变了其化学结构，从而改变了化学和物理性能，最终达到去除水中污染物及活性炭获得再生的目的。
总之，BAC通过活性炭与微生物的协同作用，提高了微生物对水中污染物的降解能力，活性炭粒的表面成为微生物的良好培养基，并对微生物进行吸附。而且，其表面粗糙凹处还具有遮挡水流剪断力的作用。同时，好氧微生物可以提高活性炭的吸附容量，延长其使用寿命〔4〕。
2BAC在水处理中的应用
20世纪20年代末、30年代初，国外开始用粉末活性炭去除水中的臭味，并于1930年在美国费城建立了第一个用活性炭吸附池除臭的水厂。50年代后，欧美国家开始大量使用活性炭处理城市饮用水和工业废水。我国对BAC的研究也已有30多年的历史。20世纪60年代末开始利用活性炭去除受污染水源的臭味。80年代初，北京市政工程设计院在北京田村山水厂进行了活性炭吸附试验，实验表明［5］，活性炭吸附去除微污染水源水中的有机物、有毒物质是有效的。近些年来，我国对活性炭的研究和应用越来越重视，同济大学、哈尔滨建筑大学都对活性炭做出了较为深入的研究，并已取得实用性的成果。
2.1BAC在微污染水源处理中的应用
目前，国外应用BAC技术最广泛的是对水进行深度处理，它能够有效地去除水中的有机物。欧洲应用BAC技术的水厂已发展到70个以上。我国上海的杨树浦水厂和南市水厂于2002年10月开始也采用BAC技术处理原水，出厂水质各项指标均达到国际先进水平。
近年来，由于对饮用水的色度、金属含量（Fe、Al、Mn等）及三卤甲烷化合物（THM）的限制越来越严格，使人们愈发对臭氧与生物过滤相结合的工艺产生了兴趣。
臭氧—生物活性炭技术以预臭氧化代替预氯化，可以使水中一些原来不易生物降解的有机物变成可生物降解的有机物，臭氧化的同时还可提高水中溶解氧的含量。此外，水中溶解臭氧的浓度很低，自分解速度又快，活性炭对溶解臭氧有催化分解作用，因此不会抑制床中微生物的生长，与预氯化时的情况完全不同。国内外不少学者还研究应用BAC技术与臭氧相结合处理污染原水的方法，均表明对微染原水的处理非常有效。吕炳南等［6］的研究结果（见表1）表明，BAC 技术大大减少出水的有机物种类。日本Kanamachi水质净化厂［7］1984年开始使用粉末活性炭处理水中的产生的霉臭的物质2-甲基异冰片（MIB），取得了良好的效果。W.Nishijima等［8］研究了臭氧预氧化后生物可降解溶解有机碳（BDOC）在BAC上的吸附和解吸特性，以及BDOC在BAC上被非生物可降解溶解有机碳（non.BDOC）置换，实验结果表明，臭氧预氧化后产生的BDOC的吸附性能略低于生物降解后残余的non.BDOC。因此，BAC之前的臭氧预氧化能够延长活性炭的使用寿命，降低BAC段的有机负荷。
2.2BAC在工业废水处理中的应用
国外一些大学研制的生物活性炭搅拌池反应器，在处理印染废水上取得了很好的效果，该研究对BAC、生物砂床、单纯活性炭吸附及单纯生物降解进行了平行实验，并对不同类型染料废水的处理效果进行了分析。由表2可见BAC系统的染料去除速率比单纯生物降解及单纯活性炭吸附两过程染料去除速率的和要高。
F.Nishimura等［9］采用BAC—BZ（生物沸石）组合工艺处理同时含有抑制硝化作用的有机物和高浓度氨氮的污泥干化废水。实验结果显示，抑制性有机物浓度经过BAC反应器后大幅度降低，氨氮浓度在经过BZ反应器后大大降低，污染物的降低均为介质吸附过程和生物降解过程共同作用的结果。
活性炭在水处理中的特点、性质及应用
活性炭在水处理中的特点、性质及应用 活性碳主要依靠其高吸附能力的特性，有效去除水中的氯、异色、异味、重金属等。带活性碳的水过滤器，是美国销售最广的净水装置。活性碳是以椰子壳为原料，颗粒均匀。表面具有大量微孔，形成巨大的比表面积（1克活性碳能吸附微尘的面积相当于2亩地大小），活性碳主要依靠其高吸附能力的特性，吸附水中的氯、异色、异味等，也有以杏核壳等为原料的果壳碳和以煤为原料的煤质碳，吸附性能较椰壳碳差，价格也便宜很多。 任何表面都有自发降低表面能的倾向，由于固体表面难于收缩，所以只能靠降低界面张力的办法来降低界面张力的方法来降低表面能，这也就是固体表面能产生吸附作用的根本原因。由于活性炭具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积，对水中溶解的有机物，如苯类化合物、酚类化合物、石油及石油产品等具有较强的吸附能力，而且对用生物法及其他方法难以去除的有机物，如色度、异臭、表面活性物质、除草剂、合成染料、胺类化合物以及许多人工合成的有机化合物都有较好的去除效果，因此活性炭吸附技术在水处理中已得到广泛应用。 活性炭的特点 活性炭是一种多孔性含炭物质，具有发达的微孔构造合巨大的比表面积。它包括许多种具有吸附能力的碳基物质，能够将许多化学物质吸附在其表面上。活性炭最初用于制糖业，后来广泛用于去除污水中的有机物合某些无机物。 活性炭的性质 活性炭外观为暗黑色，具有良好吸附性能，化学性质稳定，可耐强酸及强碱，能经受水浸、高温，密度比水小，是多孔的疏水性吸附剂。 活性炭的作用 活性炭产生吸附的主要原因是固体表面上的原子力场不饱和，有表面能，因而可以吸附某些分子以降低表面能。固体从溶液中吸附溶质分子后，溶液的浓度将降低，而被吸附的分子将在固体表面上浓聚。活性炭在制造过程中，其挥发性有机物被去除，晶格间生成了空隙，形成许多不同形状、不同大小的细孔。通常活性炭颗粒中的孔隙占颗粒总体积的70%～80%。这些孔隙形状多样，孔径分布范围很广，细孔壁的总表面积即比表面积一般高达500～1700平方米/克。这就是为什么活性炭吸附能力强、吸附容量大的主要原因。 活性炭的吸附特性不仅与细孔构造和分布情况有关,而且还与活性炭的表面化学性质有关。活性炭本身是非极性的,其含量及电荷随原料组成、活化条件不同而异,低温活化(< 500℃)的碳可以生成表面酸性氧化物,水解后可以放出H+。
水处理活性炭的标准
在废水处理中，活性炭主要是用来去除废水中的污染物，达到深度净化的目的。活性炭具有发达的孔隙结构和表面积，具有较强的吸附性能，吸附后的水可以达到国家净化的标准，吸附的性能稳定，可以达到最佳的吸附效果，具有一定的经济效益。 活性炭在净化废水中具有相当长的发展历史，在活性炭表面的吸附容积式有限的，只适合于处理含汞量低的废水。若含汞的浓度高，就要用化学沉淀法进行处理。它具有较强的物理和化学性能，可以阻止毒物的吸收，同时活性炭与多种化合物相结合，解毒的作用大。 在生产中应用的活性炭种类有很多。一般制成粉末状或颗粒状。粉末状的活性炭吸附能力强，制备容易，价格较低，但再生困难，一般不能重复使用。颗粒状的活性炭价格较贵，但可再生后重复使用，并且使用时的劳动条件较好，操作管理方便。因此在水处理中较多采用颗粒状活性炭. 1.活性炭吸附 活性炭吸附是指利用活性炭的固体表面对水中的一种或多种物质的吸附作用，以达到净化水质的目的。 2.影响活性炭吸附的因素 吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标.吸附能力的大小是用吸附量来衡量的。而吸附速度是指单位重量吸附剂在单位时间
内所吸附的物质量。在水处理中，吸附速度决定了污水需要和吸附剂接触时间。 活性炭的吸附能力与活性炭的孔隙大小和结构有关。一般来说，颗粒越小，孔隙扩散速度越快，活性炭的吸附能力就越强。 污水的pH值和温度对活性炭的吸附也有影响。活性炭一般在酸性条件下比在碱性条件下有较高的吸附量.吸附反应通常是放热反应，因此温度低对吸附反应有利。 当然，活性炭的吸附能力与污水浓度有关。在一定的温度下，活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高。 3、活性炭在污水处理中的应用 在工业生产中，金银的湿法提取、化学纤维的生产、炼焦、合成氨、电镀、煤气生产等行业均使用氰化物或副产氰化物，因而在生产过程中必然要排放一定数量的含氰废水。 活性炭用于净化废水已有相当长的历史，应用于处理含氰废水的文献报道也越来越多.但由于CN、HCN 在活性炭上的吸附容量小，一般为3 mgCN/ gAC～8 mgCN/ gAC(因品种而异)，在处理成本上不合算。 1）活性炭处理含汞废水
工业水处理中的粉末活性炭净水技术
工业水处理中的粉末活性炭净水技术 发表时间：2016-09-28T11:31:08.020Z 来源：《基层建设》2015年31期作者：向伟 [导读] 摘要：近年来，国家、社会对水处理的重视程度越来越高，为可持续发展的经济利益，必需提升工业水处理的质量。在长远的发展道路上，有限的水资源不断被浪费和破坏，然后不断探究水处理的技术将对自身乃至全球在循环利用项目上带来重要意义。 辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司辽宁省阜新市 123000 摘要：近年来，国家、社会对水处理的重视程度越来越高，为可持续发展的经济利益，必需提升工业水处理的质量。在长远的发展道路上，有限的水资源不断被浪费和破坏，然后不断探究水处理的技术将对自身乃至全球在循环利用项目上带来重要意义。粉末活性炭以其自身的优点，在国内外的工业水处理方面得到广泛应用，因此探究粉末活性炭的水处理工艺是技术人员永恒不变的课题。鉴于此，本文对工业水处理中粉末活性炭净水的处理技术进行了分析探讨。 关键词：粉末活性炭；工业水处理；净化；吸附 一、活性炭的基本性质 活性炭是一种多孔径的炭化物，有极丰富的孔隙构造，具有良好的吸附特性，它的吸附作用藉物理及化学的吸咐力而成的，其外观色泽呈黑色。其成份除了主要的碳以外，还包含了少量的氢、氮、氧，其分子结构形似一个六边形，由于不规则的六边形结构，确定了其多体枳及高表面积的特点，比表面积高达1000～3000 m 2/g。 1、孔结构特性 活性炭材料的结构比较特殊，从晶体学角度看，由石墨微晶和碳氢化合物组成，属于非结晶性物质。其固体部分之间的间隙形成了活性炭材料的孔隙，赋予活性炭材料特有的吸附性能。按照孔径的大小可分为微孔（直径＜2 nm）、中孔（直径2～50 nm）和大孔（直径＞50 nm）。微孔具有很强的吸附作用，主要是其具有很大的比表面积；中孔，又叫中间孔，能用于添载触媒及化学药品脱臭；大孔通过微生物及菌类在其中繁殖，就可以使无机的碳材料发挥生物质的功能。 2、表面化学特性 活性炭的吸附性能不仅取决于其物理结构，更取决于其表面化学性质。表面化学特性一般与活性炭的原材料、表面官能团的种类与数量、表面杂原子、化合物的种类与状态等因素有关，不同的表面官能团、杂原子、化合物会影响活性炭的表面酸碱性、亲疏水性、催化性能、表面润湿性、吸附选择性能等。研究活性炭材料表面的含氧官能团的表征手段时，指出活性炭材料表面可能存在下面几种含氧官能团：羰基、酸酐、乳醇基、羧基、醌基、醚基、内酯基、酚羟基。 二、活性炭的吸附作用 如今工业生产活动对水的污染严重，为解决水质污染问题，必须经过多道工序对水进行去污处理。活性炭种类繁多，不同的活性炭的吸附能力和吸附物质也更有不同。从90年代初期一直到现在，人们应用活性炭净水主要是为了去除水中的三卤甲烷和少量的有机污染物。 [1]因为过量的三卤甲烷能刺激人体细胞使其变异从而发生癌变，所以在对饮用水进行净化时必须去除三卤甲烷。通常，净水厂会使用二氧化氯对三卤甲烷进行处理，但这一方法不仅成本高而且存在安全隐患，因此在对饮用水进行消毒之前，一般先用活性炭去污，吸附水中的三卤甲烷。 活性炭很强的吸污去污能力，它的净水作用主要表现在以下几个方面：（1）活性炭具有除臭作用，它能除去水中石油、酚等物质产生异味，并对这些物质有一定的吸附作用。（2）活性炭具有去色作用，它能除去水中由金属或者植物分解而成的物质的颜色，并且能降低有机物颜色的色度，从而除去水中的杂色。（3）活性炭有能够去除水中的三卤甲烷。被工业污水污染的水中会含有一定数量的三卤甲烷，它对人体的安全健康危害很大，活性炭可以有效吸附三卤甲烷。（4）去除农药等有机污染物。目前，水质被污染的元凶就是各类有机物如杀虫剂、芳香族化合物，这类物质不能被水中的生物消化而对水质造成污染。（5）除去水中的重金属成分。重金属含量过高会导致人体中毒，例如汞、铅，严重的还能致人死亡。 三、粉末活性炭净水技术 1、概述 粉末活性炭利用自身的吸附能力对于化学、气味等有机物有着吸附作用，粉末活性炭的吸附容量大、效率高、效果好，在颗粒相互碰撞的作用下，更提升了其吸附作用和容量的增加。利用粉末活性炭的吸附作用对水体中的溶解性有机物含量降低，去除物质中的异味，是生产加工工艺简单但十分有效的净化材料。 粉末活性炭在发挥其吸附作用时是一个极其复杂的过程，是由多种作用力共同发挥产生的效果。分子间的作用力是运动不息的，在分析分子间的作用力可以得知当一个分子被吸附到活性炭的孔隙中后，其他的分子由于运动不止会随之被吸附进去，并且分子组成的物质结构会持续不断的被活性炭吸收。 2、粉末活性炭的技术要点 在活性炭的选择上，要选择最佳的炭种。活性炭分为煤质活性炭、果壳活性炭、木质活性炭三类，不同类型的活性炭的特性也不同，要根据实地的供货情况及水质处理需要选择合适的类型。通过反复实践得出结论，煤质活性炭的经济性较高，木质活性炭的处理效果最好。颗粒体积更小的粉末活性炭在相同总体积下因其外表面积最大，也就是说可吸附面更大，提高了活性炭的利用率也提升了吸附速率。 四、粉末活性炭的净水原理 粉末活性炭的吸附作用原理较为复杂，其吸附效果会受到多种作用力的影响，其中，分子之间的相互作用力是影响活性炭吸附能力的关键性因素。物质结构内部的分子之间还会出现相互吸附的关系，任何一个分子被吸附到活性炭内部，都会导致其他分子被持续性地吸入到活性炭的孔隙之中，从而形成一种活性炭持续吸附物质结构的形态。由活性炭吸附双速率扩散理论可知，活性炭的吸附作用包括迅速扩散过程和缓慢扩散过程两个双速过程阶段。从迅速扩散过程来看，指的是水中的被吸收分子由活性炭颗粒内沿向阻力较小的碳粒孔隙中运动的过程，由于活性炭具有较高的孔隙，因而扩散阻力相对较大，在溶质分子向活性炭微孔中扩散时，由于孔隙相对狭小，因而阻力更加明显，这就会降低扩散的速度。粉末活性炭是一种主要内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类吸附剂，它的微孔结构发达，具有很强的吸附性能!活性炭是由许多石墨型层状结构的微晶不规则集合而成，由于活性炭颗粒结构小，微孔结构很多，因而具有很大的内表面积，在对于色度"味"化学有机物等的吸附作用上，不仅吸收速度快，而且吸收容量大，效果好。在加上活性炭颗粒之间的碰撞作用，
生物活性炭在生活污水处理中的基础研究
第一作者:施 红,女,1981年生,硕士研究生,主要从事生物载体在水处理中的应用研究。 湖滨控制系统包括河口湖滨湿地的生态修复、河口水生系统修复等。 5 结语 研究区未经处理的生活污水,直接或间接地排入地表水体,已经成为引起当地水环境恶化的重要因素之一。除此之外,自然村庄周围的露天粪缸、垃圾堆、分布于房前屋后以及河流旁边分散养殖产生的畜禽粪便等污染源,在暴雨期转化为非点源,以暴雨径流的形式排向河网,冲刷至下游直至太湖,所有这些村落污染已成为非点源污染的重要组成部分。 随着农村人们生活水平的逐步提高,水冲厕所推广使用比例的增高,生活污水的排放量会逐年增加,由于当地环境基础设施建设严重滞后,农村生活引起的非点源污染问题会日益突出,水网区农村生活引起的非点源污染控制问题需要逐步得到加强。参考文献 1 付永锋.非点源污染的研究进展与前景展望.山西水利科技, 2003,(3):32～35 2 曹丽萍.非点源污染控制管理政策及其研究进展.地理与地理信息科学,2004,20(1):90～94 3 郭红岩.太湖一级保护区非点源磷污染的定量化研究.应用生态学报,2004,15(1):136～140 责任编辑:闵 怀 (修改稿收到日期:2005205208) 生物活性炭在生活污水处理中的基础研究 施 红1 吴云海1 努尔丁巴依2 杜 冰1 (1.河海大学环境科学与工程实验中心,江苏 南京210098; 2.新疆伊犁师范学院生物化学与环境科学系,新疆 伊犁835000) 摘要 探讨利用粒状生物活性炭(G BAC)和固定粉状生物活性炭(IPBAC)对人工废水COD Mn处理的效果。结果表明,G BAC 和IPBAC中微生物的生长(UV254)与运行周期密切相关。G BAC和IPBAC运行初期内,炭表面的生物膜逐步形成,微生物不稳定,从而导致UV254值波动较大。随着运行周期的延长,生物膜生长逐步趋于稳定。随着炭层高度的增长,生物活性炭对COD Mn的去除率也越大。G BAC与IPBAC对COD Mn都有很高的去除率,但G BAC对COD Mn的去除率高于IPBAC。 关键词 粒状生物活性炭 固定粉状生物活性炭 UV254 COD Mn 生活污水 Sew age treatment using biological activated carbon S hi Hong1,W u Yunhai1,N uerdingbay i2,D u B ing1.(1.Ex2 peri ment Center of Envi ronmental Science and Engineering,Hehai Universit y,N anj ing J iangsu210098;2.De2 partment of B ry and Envi ronmental Science,X inj iang Yili N ormal College,Yili X inj iang835000) Abstract: Granular biological activated carbon(G BAC)and immobilized powder biological activated carbon(IP2 BAC)were used to remove COD Mn f rom an artificial wastewater.The experimental results show that the growth of the microorganisms in the G BAC and IPBAC(UV254)has close relationship s with G BAC and IPBAC operational cy2 cle.The new biomembrane of G BAC and IPBAC carbon surface takes shapes gradually.In initial stage,the microor2 ganisms were unstable,and caused UV254value to fluctuate with time.With the extension of operational cycle,the bi2 omembrane grew and became stabile.With the height of carbon layer increased,the COD Mn removal also increased, with G BAC was more effectively than IPBAC. K eyw ords: Granular biological activated carbon(G BAC) Immobilized powder biological activated carbon(IP2 BAC) UV254 COD Mn Sewage 近年来,随着城市化进程不断加快,大量未经处理或处理未达标的城市污水直接排放到江河湖泊,导致水环境污染加剧。据统计,我国目前城市生活污水排放量以年均5%的速度递增,并在1999年首次超过工业污水排放量,已成为江河湖泊水体的主要污染源。因此,治理生活废水已成为刻不容缓的课题。 活性炭作为一种优良的吸附剂,因其独特的孔隙结构和表面活性官能团及稳定的化学性能,耐强酸及强碱,能经受水浸、高温、高压等优点受到人们的青睐,在水处理方面发挥着日益重要的作用[1]。但是,活性炭存在着吸附易饱和、再生成本高等问题。于是,人们将微生物降解污染物的作用与活性炭的吸收作用结合来处理废水,即生物活性炭法。它包括生物降解与活性炭吸附两个过程,既延长了活性炭的吸附 ? 7 7 5 ?施 红等 生物活性炭在生活污水处理中的基础研究
生物活性炭技术在水处理中的研究与应用进展
生物活性炭技术在水处理中的研究与应用进展 发表时间：2019-08-05T09:09:14.000Z 来源：《基层建设》2019年第15期作者：申秋华1 马振超2 [导读] 摘要：介绍了生物活性炭技术的原理、生物再生机理以及形成方法、间歇期保存方法和微生物泄漏控制措施。 1.海军勤务学院海防工程系天津市 300450； 2.中海油能源发展股份有限公司天津市 300450 摘要：介绍了生物活性炭技术的原理、生物再生机理以及形成方法、间歇期保存方法和微生物泄漏控制措施。认为今后的主要研究内容包括活性炭的生物再生机理，建立污染物去除的吸附、解吸、生物降解、传质等过程的数学模型，活性炭自身的材质、孔径分布、表面性状以及吸附能力对生物膜的形成、有机物去除效果的影响，以及生物膜厚度的控制措施等。 关键词：生物活性炭；水处理；微污染水源水；工业废水；生活污水引言：生物活性炭（BAC）这一概念于1978年由美国学者MILLER和瑞士学者RICE提出。但早在20世纪60年代，欧洲的一些国家就开始利用此技术进行废水的深度处理，我国对BAC技术的研究与应用也有30余年，技术已相对成熟，被广泛运用于微污染原水、工业废水和生活污水的处理过程中，取得了令人满意的处理效果。本文介绍BAC技术的主要应用领域，详细叙述了BAC法在饮用水，生活污水和工业废水等废水处理中的研究与应用进展，并指出该技术存在问题以及未来的研究方向，以期为BAC技术的研究与应用提供一定的参考价值。 1.BAC技术的主要应用领域 1.1用于饮用水处理 饮用水在进入城市污水管网之前一般需要进行消毒处理,而消毒后的副产物(DBPs)、三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)等对人体有较强的毒害作用,采取有效工艺降低饮用水中DBPs浓度成为目前研究的热点之一。T.Ramn等运用基于紫外-过氧化氢的预氧化法(AOP),结合生物活性炭技术处理饮用水中的DBPs、TOC和UV254,与未经处理的原水相比,这3种污染物质的浓度分别减少了43%、52%和59%,去除效果明显。刘军等实验证明,臭氧-活性炭工艺是去除饮用水中微量邻苯二甲酸酯的有效方法。2002年10月上海杨树浦水厂和南市水厂,采用BAC技术处理原水,各项出水指标均达到了国际先进水平。 1.2用于生活污水处理 H.Fr.Schroder采用O3-BAC法处理城市生活污水,实验结果表明:该技术对烷基苯化合物及其降解产物等极性化合物的去除效率更好。施红等探讨了粒状生物活性炭(GBAC)和固定粉状生物活性炭(IPBAC)对生活废水中CODMn的处理效果。结果表明,GBAC和IPBAC中微生物的生长(UV254)与运行周期密切相关。GBAC和IPBAC运行初期,炭表面的生物膜逐步形成,微生物不稳定,从而导致UV值波动较大。随着运行周期的延长,生物膜生长逐步趋于稳定。随着炭层高度的增长,生物活性炭对COD的去除率也提高。GBAC与IPBAC对CODMn都有很高的去除率,但GBAC对CODMn的去除率高于IPBAC。陆德滨用生物活性炭方法处理洗浴污水,出水的pH、SS、COD、BOD5、合成洗涤剂等各项指标均能达到排放标准。 1.3用于工业废水处理 1.3.1印染废水 印染废水水量大、有机污染物含量高、色度深、水质变化大,是难处理的工业废水之一。G.M.Walker等研究了生物活性炭搅拌池反应器对印染废水的处理效果,并对生物砂床+单纯活性炭、BAC、生物砂床、单纯活性炭吸附及单纯生物降解等工艺进行了平行对比实验。试验结果见表1。结果表明,5种处理方法均能起到脱色作用,但是过了初始阶段,生物活性炭对染料的去除率明显高于其他方法。田晴等采用上流式曝气生物活性炭法处理印染废水二级生物处理出水,利用TTC-脱氢酶活性(DHA)法监测了生物活性炭反应器内的活性分布,同时利用该法证明了活性炭的吸附功能对附着生物膜活性的影响,以及反应器反冲洗对生物膜活性的影响,为生物活性炭法有效地去除印染废水中难降解的有机物提供了理论依据。 表1 不同工艺对染料废水中染料的去除速率mg/h 注:V o为染料去除速率;TB4R为酸性蓝,TB2R为酸性红,TO3G为酸性橘黄。 1.3.2含油废水 李伟光等采用人工固定生物活性炭处理含油废水,油去除效率达80%～95%,COD平均去除率达53%,出水油质量浓度小于5mg/L,试验结果表明,该工艺对污染物的去除效果明显高于颗粒活性炭和传统的二级气浮工艺。李安捷等用果壳颗粒活性炭为载体的内循环流化床反应器工艺,在好氧条件下净化采油废水。结果表明,果壳粒状活性炭投加质量分数为15%时处理效果较好,最优化水力停留时间为5h。借助有机物的表征参数COD、UV254、UV410、有机酸以及GC/MS分析方法对该工艺净化采油废水中的有机物能力进行了研究。结果表明,其对COD的去除率为25%~45%,UV254、UV410和有机酸的平均去除率分别为85.9%、73.6%和51.5%,油去除率达100%,但很难去除长链烷烃。研究还发现,由于采油废水中含有某些高浓度的无机离子,如Ca2+、Cl-,占据了活性炭吸附活性中心,从而对活性炭吸附和降解有机物的性能产生不利影响,采油废水温度较高也是影响生物活性炭处理效果的一个因素。 1.3.3制药废水 制药废水一直是废水处理中的难题,其含有机物种类多、浓度高、色度深、固体悬浮物质浓度高、组分复杂,且含有许多难降解物质和抑制细菌生长的抗生素。比利时Gent大学研究的生物活性炭过滤器系统(BACOF)在处理制药废水上取得了良好的效果,制药厂废水经生化处理后,若再经BACOF工艺处理,则出水对鱼类无毒害作用。P.A.CBonné等采用活性炭生物膜(BACF)法与反渗透法组合处理含杀虫剂的污染水,对杀虫剂的去除效率高达99.5%,且O3-BACF的作用明显减轻了反渗透膜的污染问题,处理效果优良且稳定。R.Vahala等研究了臭氧-双级活性炭法,结果表明其对废水中可同化有机碳(AOC)的处理效果更好(出水AOC<10μg/L)。胡妙生采用厌氧生物活性炭流化床处理制药厂生产氯苯胍和络硝咪唑两个车间的排放液。试验结果表明,相对于其他厌氧工艺,该工艺停留时间短,耐冲击负荷大,在高进水负荷下出水稳定,COD去除率达80%以上。某制药厂废水经BACOF处理后的效果见表2。
影响活性炭吸附能力的三大主要因素
活性炭水处理所涉及的吸附过程和作用原理较为复杂，影响活性炭吸附能力的因素也较多。活性炭吸附能力的影响因素主要有以下三点： 一、活性炭的性质 由于吸附现象发生在吸附剂表面上，所以吸附剂的比表面积是影响吸附的重要因素之一，比表面积越大，吸附性能越好;活性炭的微孔分布是影响吸附的另一重要因素;此外活性炭的表面化学性质、极性及所带电荷，也影响吸附的效果。 二、吸附质(溶质或污染物)的性质 同一种活性炭对于不同污染物的吸附能力有很大差别。 (一)溶解度 对同一族物质的溶解度随链的加长而降低，而吸附容量随同系物的系列上升或分子量的增大而增加。溶解度越小，越易吸附。 (三)极性 活性炭基本可以看成是一种非极性的吸附剂，对水中非极性物质的吸附能力大于极性物质。 (四)吸附物的浓度 吸附质的浓度在一定范围时，随着浓度增高，吸附容量增大。因此吸附质(溶质)的浓度变化，活性炭对该种吸附质(溶质)的吸附容量也变化。 三、溶液pH 由于活性炭能吸附水中氢、氧离子，因此影响对其他离子的吸附。活性炭从水中吸附有机污染物质的效果，一般随溶液pH值的增加而降低，pH值高于9.0时，不易吸附，pH值越低时效果越好。在实际应用中，通过试验确定最佳pH值范围。 水处理分为上水处理和下水处理：
上水通常指生活用水、工业用水、纯水等经过人工处理后使用的水；下水通常指生活污染水、工业污水等。1.上水的活性炭处理：20世纪末我国有些水厂开始应用臭氧与活性炭滤池联合使用的生物活性炭法。实践表明，有如下作用： 能去除水中容解的有机物；能降低UV的吸收值，降低水中总有机碳（total otganic carbon,TOC)、化学需氧量及氯的含量；能将低进水中三卤甲烷前体；对色度、铁、锰、酚有去除效果；能使致实验为阳 性的水分显阴性。韩研活性炭采用先进的水质深度处理技术，结合城市自来水使用分配的实际情况，将椰壳活性炭投入小型、高效，且能去除致癌、致突变、致畸等污染物的净化装置，以自来水为原料作更深度的加工，保证饮用水的高质量。这样既确保了居民的健康，又在居民经济承受范围之内。2.下水活性炭处理：1953年发生在日本的水俣病事件，就是含甲基汞工业废气污染水体，使水俣湾打批居民发生神经性中毒的公害大事。韩研活性炭上引入聚硫脲有利于提高对汞吸附能力。该活性炭对汞的吸附能力最佳。含二氯乙烷的废水可以用活性炭柱吸附，饱和后用蒸汽再生，蒸汽冷凝后分成去水，常可定量地回收二氯甲烷。 xx公司相关产品介绍： 水处理活性炭系列介绍 污水处理粉末活性炭http: 煤质污水处理活性炭http: 果壳净水活性炭http:
常用水厂深度水处理技术解析
常用水厂深度水处理技术解析 1中山市供水有限公司广东中山 528403；2广东中山建筑设计院股份有限公司广东中山528403 【摘要】对目前常用的水厂饮用水深度处理工艺进行了综述，分别介绍了活性炭吸附法、深度氧化法和膜过滤法的技术原理、研究进展与应用特点，为供水企业实施技术改造和提高 饮用水质提供一定的理论参考。 【关键词】水厂饮用水；深度处理；技术进展 0引言 水厂饮用水处理技术包括预处理、常规处理、应急处理和深度处理[1]等，常规和应急水 处理以物理沉降法、化学混凝法和生物分解法等相互搭配的多级联合处理最为常用，主要目 的是除去悬浮颗粒、胶体和微生物等，往往不能除去特征有机污染物，所以还需合适的深度 水处理进行补充。 按技术分类，目前常用深度水处理可分为活性炭技术、深度氧化技术与膜分离过滤技术等。国内外对于深度水处理技术已开展了大量实验研究与生产应用，并取得了一定成果[2]。 本文综述了常用水厂深度水处理技术，分别介绍了各自具体处理方法及优缺点，为供水企业 的技术改造工作提供一定的理论参考。 1活性炭吸附处理 活性炭技术原理是利用石墨微晶不同孔径结构的物理吸附能力，以及表面极性含氧有机 官能团的分子间作用力，从而对有机污染物分子进行吸附。活性炭具有比表面积大、物化性 能稳定、经济易得等特点，广泛应用于饮用水处理、化工催化、废气吸收等工业与生活领域。根据材料制备来源不同可将活性炭划分为果壳碳、煤质碳、木质碳和骨质碳，其中果壳碳因 孔径最小而得到较多关注。根据材料存在形态不同可将活性炭分为颗粒碳、碳纤维与粉末碳 活性炭的性能表征手段一般参照国标（GB/T 12496.6-1999）和相关行标（DL/T 582-2004）规定，以粒度、表观密度、灰分、pH、漂浮率等作为物理指标，以对碘、亚甲基蓝和苯酚或木 质素、单宁酸等吸附值测定作为化学指标。供水处理活性炭应具有吸附性好、机械强度高、 化学稳定性好等特性，质量符合中华人民共和国城镇建设行业标准CJ/T 345-2010《生活饮用 水净水厂用煤质活性炭》。实际应用中较少采用单一活性炭吸附处理，目前活性炭发展趋势 一是对其进行改性处理以提高吸附能力，如在活性炭表面复合一层生物膜制成生物活性炭、 利用一定功率的微波辐射改性等；二是进行活性炭再生以提高使用效率，可用方法有催化氧 化法、药剂洗脱法、高温加热法等；三是采用活性炭与其他深度处理技术的联用，如已得到 成熟应用的臭氧生物活性炭处理技术。该技术先对饮用水进行臭氧处理，将高分子有机物分 解为小分子如CH2Cl2、CHCl3等，再通过生物活性炭滤池吸附臭氧处理产生的小分子产物， 既弥补了臭氧处理无法解决部分小分子有机物的缺陷，又提高了生物活性炭对有机物的吸附 量和工作寿命。 2深度氧化处理 深度氧化处理技术[3]是指在声、光、电、催化剂等因素作用下产生自由羟基（?OH）， 从而将有机污染物氧化或完全矿化为小分子化合物，该技术主要包括化学催化氧化、光催化 氧化、湿式氧化、超声空化和电化学氧化等，具有降解效率高，环境友好，普适性强等特点。 Fenton法是目前应用最为普遍的深度化学催化氧化处理。Fenton法因强氧化试剂 （Fe2+/H2O2）及其发明人Fenton而得名，在广义上是指采用光辐射（UV）、催化剂 （C2O2-4、EDTA）、或电化学手段，使得H2O2产生较强自由羟基以氧化有机物，且Fe2+还
生物活性炭技术在水处理中的运用分析
生物活性炭技术在水处理中的运用分析 摘要：面对日益紧缺的水资源和水资源的严童浪费，我国加大了水资源的投资力度。尤其是在水处理方面的投资力度较大。是由于我国是人口大国又是水资源贫乏的国家，必须加大水处理的力度，才能确保国民生产生活用水的需求。所以，文章开头对生物活性碳技术在水处理中的运用进行了概述，然后对生物活性炭技术的吸附和降解作用进行了分析，再对生物活性炭技术在水处理中的运用进行了分析，最后对生物活性炭技术在水处理中的发展趋势进行了展望。 关键词：生物活性炭技术；水处理；运用；分析 前言：生物活性炭技术具有很强的净水能力，被广泛的应用在各行各业的水处理工程之中。笔者结合具体实际，谈谈生物活性炭技术在水处理中的运用。 1 概述水处理中的生物活性炭技术 水处理是基于节约水资源的目的。为人民的生产生活用水需要提供使利而开展的水资源净化处理工作，具体来说，就是借助物理和化学技术，去除人们生产生活需要用水中的有害物质的工程。为达到某种特殊用水的需要，通过沉降、过滤、混凝、絮凝、缓蚀、阻垢等方式进行水质调理。而水处理中的生物活性炭技术，主要是把粒状活性炭作为载体，采取富集、人工的方式工固定化微生物，继而在活性炭的表而出现生物膜，借助活性炭吸附和生物膜降解的职能出群水中的有害物质，与此同时，生物膜还会由于被活性炭的吸附和生物降解作用下的有害物质还能实现生物活性炭的再生，进而延长活妞炭的使用周期，提高水处理效率。 2 生物活性炭技术特有的优势 2.1活性炭吸附作用 活性炭吸附作用基于活性炭的固休表面的孔洞较多的特点，吸附并去除水体中的有害杂质，达到净化水质的目的。通常情况下，活性炭的吸附作用有效范围在有机物分子量五一百到一千的范围之内。活性炭孔径分布、有机物极性、分子大小是影响活性炭的吸附作用大小的三个因素，大小统一的有机物溶解度、亲水性与活性炭对其的吸附性成反比。 2.2生物降解作用 生物降解作用是基于微生物群体具有的新陈代谢特点，微生物氧化分解有害物质的过程中国得到营养与能力，与此同时，水中的有害物质的化学结构随之改变，在改良有害物质的物理和化学性能的同时去除有害杂质，并实现活性炭的再生。 2.3生物活性炭技术特有的优势
活性炭罐在水处理行业技术概述
活性炭罐在水处理行业技术概述 活性炭罐用于工业水处理有着悠久的历史，早期的工业用碳钢过滤器 https://www.360docs.net/doc/0616258639.html,/tgchenjiao/进行过滤。现在专注于促进活性炭罐水处理行业，有效去除水中含有有机分子等等。但在使用过程中导致过量的微生物，需要定期维护。 活性炭罐体 活性炭罐作用说明 活性炭罐的作用主要是去除大分子有机物、铁氧化物、余氯。有机物、余氯、铁氧化物易使离子交换树脂中毒，而余氯、阳离子表面活性剂等不但会使树脂中毒，还会破坏膜结构，使反渗透膜失效。 对活性炭罐进行维护 初效活性炭罐是利用活性炭所具有的丰富的毛细孔对水中的大分子有机物、余氯、铁氧化物等胶体物进行吸附过滤，这种吸附是不可逆的，即活性炭有一定的饱和吸附容量，一旦吸附饱和后，活性炭就失去吸附性能，无法用反冲洗的方法冲去污染物。
活性炭罐维护说明 在活性炭吸附饱和之前，定期进行反冲洗，以冲出活性炭表面的大量细菌团及悬浮固体物。活性炭吸附饱和后，应马上更换新的活性炭，否则会造成反渗透膜损伤而不可弥补。另外，活性炭吸附有机物后，为细菌提供了丰富的营养，造成细菌在活性炭罐内的大量繁殖，水中的微生物含量经活性炭过滤后反而升高。 如此证明工业用水活性炭罐可利用滤芯将水中的各种杂质、悬浮物拦截下来，让干净的水流出来，供人类使用。而且它在清洗排污的过滤程，不影响水系统的正常运行，用水很少。罐后的水为无污染可用水源，而且不会污染其他宝贵的水源。 如此工业用活性炭罐可以使用一个过滤器在水中的各种杂质、悬浮物质拦截干净，并供人类使用。在过滤过程中排污的清洁水系统的正常运行没有影响。过滤后的干净水可用，没有其他珍贵的水源污染。 （注：素材和资料部分来自网络，供参考。请预览后才下载，期待你的好评与关注！）
活性炭特征与在水处理过程中的影响
活性炭特征与在水处理过程中的影响 主要特性 吸附特性 活性炭是一种很细小的炭粒有很大的表面积，而且炭粒中还有更细小的孔——毛细管。这种毛细管具有很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很大，所以能与气体（杂质）充分接触。当这些气体（杂质）碰到毛细管被吸附，起净化作用。活性炭的表面积研究是非常重要的，活性炭的比表面积检测数据只有采用BET 方法检测出来的结果才是真实可靠的，国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测，现在国内也被淘汰了。目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法，国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的，请参看我国国家标准（GB/T 19587-2004）-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作，由于样品吸附能力的不同，有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间，如果测试过程没有实现完全自动化，那测试人员就时刻都不能离开，并且要高度集中，观察仪表盘，操控旋钮，稍不留神就会导致测试过程的失败，这会浪费测试人员很多的宝贵时间。F-Sorb 2400比表面积测试仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器（兼备直接对比法），更重要的F-Sorb 2400比表面积测试仪是迄今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备，其测试结果与国际一致性很高，稳定性也很好，同时减少人为误差，提高测试结果精确性。 活性炭对各气体的吸附能力（单位：ml/cm3)： H2、O2、N2、Cl2、CO2 4.5 、35、11、494、97 催化特性 活性炭在许多吸附过程中伴有催化反应，表现出催化剂的活性。例如活性炭吸附二氧化硫经催化氧化变成三氧化硫。 由于活性炭有特异的表面含氧化合物或络合物的存在，对多种反应具有催化剂的活性，例如使氯气和一氧化碳生成光气。 由于活性炭和载持物之间会形成络合物，这种络合物催化剂使催化活性大增，例如载持钯盐的活性炭，即使没有铜盐的催化剂存在，烯烃的氧化反应也能催化进行，而且速度快、选择性高。 由于活性炭具有发达的细孔结构、巨大的内表面积和很好的耐热性、耐酸性、耐碱性，可作为催化剂的载体。例如，有机化学中加氢、脱氢环化、异构化等的反应中，活性炭是铂、钯催化剂的优良载体。 机械特性 (1)粒度：采用一套标准筛筛分法，求出留在和通过每只筛子的活性炭重量，表示粒度分布。 (2)静观密度或堆密度：饮食孔隙容积和颗粒间空隙容积的单位体积活性炭的重量。 (3)体积密度和颗粒密度：饮食孔隙容积而不饮食颗粒间空隙容积的单位体积活性炭的重量。 (4)强度：即活性炭的耐破碎性。 (5)耐磨性：即耐磨损或抗磨擦的性能。 这些机械性质直接影响活性炭应用，例如：密度影响容器大小；粉炭粗细影响过滤；粒炭粒度分布影响流体阻力和压降；破碎性影响活性炭使用寿命和废炭再生。 化学特性 活性炭的吸附除了物理吸附，还有化学吸附。活性炭的吸附性既取决于孔隙结构，又取决于化学组成。
活性炭吸附技术在水处理中的应用
活性炭吸附技术在水处理中的应用 顾斌 （南京林业大学，南京江苏 210037） 摘 要：本文将着重讲述活性炭的特性以及活性炭吸附技术在水处理中的应用情况。 关键字：活性炭，活性炭纤维，水处理 1. 引用 活性炭作为一种比较特殊的碳质材料，以其发达的孔隙结构、巨大的比表面积、良好的稳定性质、很强的吸附能力以及优异的再生能力，被广泛应用于环保等各个领域，文章将着重介绍活性炭吸附技术在水处理中的应用。 2. 活性炭的物理化学特性 2.1 活性炭（AC）活性炭是常用的一种非极性吸附剂，性能稳定，抗腐蚀，故应用广泛。它是一种具有吸附性能的炭基物质的总称。把含碳的有机物质加热炭化，去除全部挥发物，在经药品（如ＺｎＣｌ２等）或水蒸汽活化，制成多孔性炭素结构吸附剂。活性炭有粉状和粒状两种，工业上多采用粒状活性炭。由于原料和制法的不同，其孔径分布不同，一般分为：碳分子筛，孔径在１０×１０－１０ｍ以下；活性焦炭，孔径２０×１０－１０以下；活性炭，孔径在５０×１０－１０ｍ以下［１］。 2.2 活性炭纤维（ACF）活性炭纤维是一种新型吸附功能材料，它以木质素、纤维素、酚醛纤维、聚丙烯纤维、沥青纤维等为原料，经炭化和活化制的。与活性炭相比较特有的微孔结构，更高的外表面和比表面积以及多种官能团，平均细孔直径也更小，通过物理吸附以及物理化学吸附等方式在废水、废气处理、水净化领域得到了广泛应用。纤维状活性炭微孔体积占总孔体积９０％左右，其微孔孔径大部分在１ｎｍ左右，没有过度孔和大孔。比表面积一般为６００～１２００ｍ２／ｇ，甚至可达３０００ｍ２／ｇ。活性炭纤维脱附再生速率快，时间短，且其性能不变，这一点优于活性炭。与活性炭一样，活性炭纤维吸附时无选择性，主要用于吸附有机污染物，一般用于炼油厂综合废水处理［２］。 3. 活性炭的吸附作用与吸附形式 3.1 活性炭处理活性炭处理指利用活性炭作为吸附剂和催化剂载体的有关过程［３］。主要应用于生活饮用水深度净化，城市污水处理，工业废水的处理。 3.2 吸附作用与吸附形式[4] 将溶质聚集在固体表面的作用称为吸附作用。活性炭表面具有吸附作用。吸附可以看成是一种表面现象，所以吸附与活性炭的表面特性有密切关系。活性炭有巨大的内部表面和 - 1 -
活性炭在水污染处理中的应用和展望
活性炭在水污染处理中的应用和展望 摘要： 由于活性炭表面能大，来源广，价格便宜，是普遍用到的吸附材料，基于这些优点，活性炭吸附工艺也成为目前去除水中有机物的首选工艺。本文讲述了活性炭作为固体吸附剂的性质，同时也介绍了活性炭在水污染处理中的应用和展望。 关键词：活性炭，吸附，表面能 1．前言 任何表面都有自发降低表面能的倾向，由于固体表面难于收缩，所以只能靠降低界面张力的办法来降低界面张力的方法来降低表面能，这也就是固体表面能产生吸附作用的根本原因。由于活性炭具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积，对水中溶解的有机物，如苯类化合物、酚类化合物、石油及石油产品等具有较强的吸附能力，而且对用生物法及其他方法难以去除的有机物，如色度、异臭、表面活性物质、除草剂、合成染料、胺类化合物以及许多人工合成的有机化合物都有较好的去除效果，因此活性炭吸附技术在水处理中已得到广泛应用。活性炭的特点 活性炭是一种多孔性含炭物质，具有发达的微孔构造合巨大的比表面积。它包括许多种具有吸附能力的碳基物质，能够将许多化学物质吸附在其表面上。活性炭最初用于制糖业，后来广泛用于去除污水中的有机物合某些无机物。
2.1活性炭的一般性质 活性炭外观为暗黑色，具有良好吸附性能，化学性质稳定，可耐强酸及强碱，能经受水浸、高温，密度比水小，是多孔的疏水性吸附剂。 2.2活性炭的作用机理 活性炭产生吸附的主要原因是固体表面上的原子力场不饱和，有表面能，因而可以吸附某些分子以降低表面能。固体从溶液中吸附溶质分子后，溶液的浓度将降低，而被吸附的分子将在固体表面上浓聚。活性炭在制造过程中，其挥发性有机物被去除，晶格间生成了空隙，形成许多不同形状、不同大小的细孔。通常活性炭颗粒中的孔隙占颗粒总体积的70%～80%。这些孔隙形状多样，孔径分布范围很广，细孔壁的总表面积即比表面积一般高达500～1700平方米/克。这就是为什么活性炭吸附能力强、吸附容量大的主要原因。 活性炭的吸附特性不仅与细孔构造和分布情况有关,而且还与活性炭的表面化学性质有关。活性炭本身是非极性的,其含量及电荷随原料组成、活化条件不同而异,低温活化(< 500℃)的碳可以生成表面酸性氧化物,水解后可以放出H+。由于活性炭表面有微弱的极性使其他极性溶质竞争活性炭表面的活性位置,导致非极性溶质吸附量的降低,而对水中某些金属离子交换吸附或络合反应,提高了活性炭对金属离子的吸附效果。 总之，在吸附过程中，真正决定吸附能力的是微孔结构。全部比表面几乎都是微孔构成的。粗孔和过渡孔分别起着粗、细吸附通道作用，它们的存在和分布在相当程度上影响了吸附和脱附速率。此外，活性
活性炭水处理应用技术
活性炭吸附剂在水处理中的应用综述 颜伦广 华南师范大学化学与环境学院 摘要：本文简单介绍了活性炭的特性及其在水处理中的应用，并介绍活性炭吸附及组合工艺在国内外水处理中的应用和发展，指出了它的许多优点。近年来，活性炭吸附与其它水处理技术的组合工艺得到较大的发展，该组合工艺比单纯活性炭吸附具有更大的优势，其发展前景十分广阔。 关键词：活性炭吸附水处理 1.前言 由于活性炭具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积，对水中溶解的有机物，如苯类化合物、酚类化合物、石油及石油产品等具有较强的吸附能力，而且对用生物法及其他方法难以去除的有机物，如色度、异臭、表面活性物质、除草剂、合成染料、胺类化合物以及许多人工合成的有机化合物都有较好的去除效果，因此活性炭吸附技术在水处理中已得到广泛应用，目前，世界上已有成百座使用颗粒活性炭的水厂在运行。近年来，我国越来越重视对活性炭的研究和应用，同济大学、哈尔滨建筑大学都做了较为深入的研究，已取得实用性成果。（1） 2.活性炭的特性（2） 活性炭是一种多孔性含炭物质，具有发达的微孔构造合巨大的比表面积。它包括许多种具有吸附能力的碳基物质，能够将许多化学物质吸附在其表面上。活性炭最初用于制糖业，后来广泛用于去除污水中的有机物合某些无机物。 2.1一般性质 活性炭外观为暗黑色，具有良好吸附性能，化学性质稳定，可耐强酸及强碱，能经受水浸、高温，密度比水小，是多孔的疏水性吸附剂。 2.2作用机理 活性炭在制造过程中，其挥发性有机物被去除，晶格间生成了空隙，形成许多不同形状、不同大小的细孔。通常活性炭颗粒中的孔隙占颗粒总体积的70%～80%（4）。这些孔隙形状多样，孔径分布范围很广，细孔壁的总表面积即比表面积一般高达500～1700平方米/克。这就是为什么活性炭吸附能力强、吸附容量大的主要原因。 总之，在吸附过程中，真正决定吸附能力的是微孔结构。全部比表面几乎都是微孔构成的。粗孔和过渡孔分别起着粗、细吸附通道作用，它们的存在和分布在相当程度上影响了吸附和脱附速率。此外，活性炭吸附性质还受活性炭表面化学性质影响。 3.活性炭的应用 活性炭吸附工艺是目前去除水中有机物的首选工艺。由于原料来源丰富，表面积大，对色、嗅、味及其他有机物有良好的去除率。活性炭在水处理过程中的应用日益广泛。其中粉末活性炭，对除去水中藻细胞分泌物产生的低分子量DOC尤为有效，并能有效地去除水中的微囊藻毒素，在经典的慢砂滤池后加上