活性炭处理工业废（fèi）水的应用

        1 活性炭的概述

        炭经过特殊处理之（zhī）后就（jiù）会形成活性炭（tàn）。有（yǒu）机原料在无氧的条件下进行加热，这（zhè）样能够有效减少非炭成分，这个过程（chéng）称之为炭化（huà）。炭化之后再（zài）与气体进行化学（xué）反应，通过侵蚀其表面机会（huì）产（chǎn）生一种微孔比较发达（dá）的结构，这个（gè）过程称之为活化。这个过（guò）程与（yǔ）炭化不（bú）同，这（zhè）是看不到的。由于（yú）进行的是点状侵蚀，所以才会使活性炭（tàn）表面有很多小孔。这些小孔的直径大约（yuē）2mm左右。活性炭的表（biǎo）面积很大， 1g的（de）活性炭的表面积（jī）可达500～1000㎡左右。活性炭所（suǒ）有的应用都（dōu）离不开这个特点[1]。其吸附性，指的是其固体表面对水有一（yī）种吸附作用，这样能够达到（dào）很好的（de）净（jìng）水效（xiào）果。它的吸附能力（lì）与其表面的孔的大小有很大关系。颗粒越（yuè）小孔（kǒng）的扩（kuò）散就越快（kuài）。颗粒越大孔的扩散就越（yuè）慢。只有快的扩散速（sù）度，才会有好的吸（xī）附能（néng）力。吸附过程是否符合标准，这（zhè）与吸附（fù）的速度还有吸附的能力是（shì）有很大关系（xì）的。这两（liǎng）个要素衡量吸附过程的好坏。吸附量是（shì）决定吸（xī）附能力好坏（huài）的重要指（zhǐ）标之一。吸附速度（dù）是指单（dān）位时间（jiān）内单位重（chóng）量的吸附剂所吸附的量。在水处理中，吸附速度决（jué）定了（le）吸附剂与污水的（de）接触时间[2]。

        2 活性（xìng）炭处理工业废水（shuǐ）的应（yīng）用概况（kuàng）分析

        我国淡水资源是比较（jiào）稀（xī）缺（quē）的（de），日（rì）常（cháng）饮用到的不仅有淡水湖的（de）水资（zī）源，还有地下水，但是同样严重的（de）问题（tí）就是我国对水（shuǐ）资（zī）源的浪（làng）费（fèi）现象是日益的显著，并（bìng）且伴随着我国经（jīng）济的快速发展和城市现代建设的推动（dòng），在工业（yè）生产领（lǐng）域对水资（zī）源的（de）利用（yòng）越来越多，存在对水资源的浪费和工业（yè）废水（shuǐ）对（duì）环境的污染（rǎn）现（xiàn）象。所以（yǐ）就目前形势来看，要积极的响应国（guó）家（jiā）的号召，加强对工业废水处理的管理。通过对相关工业的（de）调查（chá）显示，在我国平均每年废水的排出量为8×10 8m³，并且废（fèi）水中参杂了很多（duō）有毒物质，比如氰化物、氯酚等（děng），同时存在着大量的金（jīn）属离子，对环境的影（yǐng）响都（dōu）是（shì）很巨大的。大多数工业（yè）企业对废水处理（lǐ）最常用的方（fāng）法是沉（chén）淀法、电解法和膜处理法等，但是对废水处理效果最好的还是活性炭处理法。因为炭自身就有很（hěn）强的（de）吸（xī）附能力，在实（shí）际实践中（zhōng）取得了（le）多（duō）次成（chéng）效（xiào）。

        3 工业废水处理中的活性炭（tàn）分类、吸附以及影（yǐng）响活性炭吸附（fù）的因素

        （1）活性（xìng）炭的分（fèn）类。运用到工业废水处理的活性炭的（de）分类有很（hěn）多（duō）种，最为（wéi）普遍的就是粉末状或者是颗粒状的活（huó）性炭（tàn）。粉末（mò）状的活性（xìng）炭由于体积较小（xiǎo），从而使得（dé）自身与（yǔ）废水的接触面积更大（dà），所以（yǐ）其吸附效果是最佳的。虽然粉（fěn）末状的（de）活性炭制作（zuò）起来相对简单，且成（chéng）本较低，但是其使（shǐ）用（yòng）特性为一次性，不可以回收（shōu）并投放使用（yòng）[3]。相对（duì）来说，颗粒状的活（huó）性炭在制作方面就相对复（fù）杂，并且其生产成本也较高，但唯一的优势（shì）在于可（kě）以再次回收使用。由（yóu）于是颗粒状（zhuàng）态（tài）存在，所（suǒ）以操（cāo）作管理起来就比较方便。在活性炭处理工业（yè）废水的作业中，被广泛认（rèn）可的是（shì）颗粒（lì）状活（huó）性炭（tàn）。

        （2）活性炭吸附（fù）。活性炭具有（yǒu）一定的吸附能力，能够对废水中的一（yī）种或者多（duō）种以上的其他物质进行吸附（fù），以达到除（chú）去废水中的杂质，实现（xiàn）清洁水质的效果。

        （3）影响活性炭吸附的因素。在（zài）对废水进行（háng）处理时，处理（lǐ）程度（dù）最终取决于活性炭在废水中（zhōng）的吸附能力和吸附杂质的效率。活（huó）性炭吸附能力（lì）的判断标准就是以对（duì）废水中（zhōng）杂质（zhì）的（de）吸附的量来决（jué）定（dìng）的，吸附效率则是单位体（tǐ）积（jī）的活（huó）性炭对废（fèi）水杂质的（de）单位（wèi）吸附量所（suǒ）用的时间。首先就是活性（xìng）炭的单位（wèi）体积对吸附的影响，在（zài）对工业废水（shuǐ）进行处理工作（zuò）时，通常（cháng）情况下，活性炭单位体（tǐ）积的（de）大小（xiǎo）直接决定了其（qí）吸附能力的大小（xiǎo）。由于（yú）活性炭表面存在很多的空隙，体积小的活（huó）性炭（tàn）其对（duì）应的空隙变化的速度就（jiù）会加强，所以吸附能（néng）力就强（qiáng）。

        其（qí）次（cì）就是（shì）废（fèi）水（shuǐ）中（zhōng）的酸碱值和水温对活性炭吸（xī）附工作的影响（xiǎng）。工（gōng）业废水在PH值（zhí）小于7的（de）情（qíng）况下，呈酸（suān）性，活性炭在酸性的条件下（xià）更有利于吸附。考虑到活性炭在吸附（fù）时的（de）物理（lǐ）反应为放热，如果（guǒ）外界环（huán）境的（de）温度较（jiào）低，就会有利（lì）于提高活性炭吸附（fù）效（xiào）果。最后（hòu）就是废水的浓度对活性炭的吸（xī）附影响，在其他条件（jiàn）稳定的情况（kuàng）下，活（huó）性炭的吸附能力随废水（shuǐ）浓度的升（shēng）高而（ér）升高[4]。

        4 活性炭在污水处（chù）理中的应用（yòng）

        综合考虑（lǜ）活性炭的成本和处（chù）理标准（zhǔn）的（de）问题，所以在对工业废水进行活性炭吸（xī）附处理时，主要是吸附排除掉仅有的微量杂质，实现对污水的净化（huà）。以下内容（róng）则是对活性炭在污水（shuǐ）处理中（zhōng）的（de）应用进行分析。（1）活性炭处理含铬废水 。活性炭对含（hán）铬（gè）废水的（de）处理。铬（gè）是以离子形式大量存（cún）在与工业废水中（zhōng）的一种金属元素，其化学价为正六价，但是其存在方式是由废水的酸碱值（zhí）决定的。活性炭（tàn）的（de）结构很（hěn）复杂，利（lì）用其（qí）较强的吸（xī）附性，能够充分有效吸附（fù）废水中的铬离（lí）子。利用到物理、化学等综合处理效（xiào）果，对废水中的（de）铬进行处理，实现净化废水的最佳效（xiào）果。（2）活性炭处理含（hán）氰废水。在工业生产排放出的废水（shuǐ）中，都存在一定浓度的含（hán）氰物质或者副（fù）产氰化物。在全国范围（wéi）内的工（gōng）业（yè）废水处理中，运（yùn）用活性炭对含氰（qíng）废水的处理已经越（yuè）来越广泛，但是在废（fèi）水中仍有少量（liàng）的氰根和氰化氢（qīng），且成本也相对较高。

        5 活（huó）性炭处理工业废水的应用（yòng）远景

        运用到工业废（fèi）水（shuǐ）处理的活性炭处（chù）理技术已经越来越（yuè）被重视，并且（qiě）随着我国（guó）经济的（de）快速发展（zhǎn），对相（xiàng）关技术（shù）进（jìn）一步（bù）展开了（le）研究。就（jiù）活（huó）性（xìng）炭处理工业（yè）废水问题，对（duì）活性（xìng）炭的研究，从其（qí）自身的表面结（jié）构，逐步改（gǎi）善为对表（biǎo）面官能团活跃性的研（yán）究，分析（xī）出官能团对活（huó）性炭的吸（xī）附能（néng）力（lì）的影响。最近对炭元素的（de）研究（jiū）出现了活性（xìng）炭纤维物质，其物理特点与（yǔ）传（chuán）统的活性炭大致相同，直（zhí）接大约为（wéi）5～20μm；但（dàn）是与传统活性炭不同（tóng）的是，活性炭纤维具有（yǒu）较强的（de）耐（nài）温性。作为在（zài）传统（tǒng）活（huó）性炭（tàn）基（jī）础（chǔ）上（shàng）研发出来（lái）的新型吸附剂，具备吸（xī）附效率（lǜ）高、能力强和可再生等优（yōu）势，更（gèng）够有效的（de）处理传统活性炭未能处理的废水，操作简（jiǎn）单，成本相对较（jiào）低，可以充分实（shí）现对废水的处理效果（guǒ）。用一定的方法去处理活性炭，让（ràng）其表面官（guān）能团性质与数量改（gǎi）变，这个叫做活性炭的改性。各种改（gǎi）性活性炭根据其处理方式不（bú）同而不（bú）同。比如说（shuō），以去除（chú）有机污染物为主要（yào）目的的活性炭其改性表面的研究方向就（jiù）是：减少表面内酯基（jī）及羧基等含氧官（guān）能团的（de）含量（liàng），增加活性（xìng）炭表面的疏水性。

        6 结（jié）束语

        根据上文的（de）分析与（yǔ）研究可（kě）知（zhī）我国（guó）现阶（jiē）段的活性炭处（chù）理工业废水技术尚（shàng）未完善，有些相关的理论和技术要求都有待提高。除（chú）此之外还有我国对工业废水处理的活性炭的提（tí）供量（liàng）日益紧张，生产设备（bèi）少，且生产成本越来越高（gāo），这一系（xì）列因素限制了活性炭处理技术的发展。与一（yī）些发达国家之间的差距还是很大（dà）的。应针对不同处（chù）理要求的废水（shuǐ），对活（huó）性炭的（de）功能（néng）进行创新（xīn），加大对相关技术理论的研究，确保活性炭处理工业废水技（jì）术的稳（wěn）定（dìng）发展（zhǎn）。进而为我（wǒ）国的活性炭处理废水工作贡（gòng）献（xiàn）一份力量。