活性炭在水处理方面的应用

环境工程2018·094ChenmicalIntermediate当代化工研究活性炭在水处理方面的应用＊胡子安（长沙麓山国际实验学校湖南410000）摘要：活性炭常被用作一种绿色无污染的材料，其疏松多孔的环境和高比表面积为其提供了优良的净化能力，但关于其净化机理始终没有一个清晰明确的阐述，因此本篇文章就机理和净化能力，并设计实验增加支撑，同时通读文献，对活性炭改性有一个总结，拓宽常规用途。对现有技术进行评价。关键词：活性炭；吸附机理；活性炭应用中图分类号：T文献标识码：AApplicationofActivatedCarboninWaterTreatmentHuZian(ChangshaLushanInternationalExperimentalSchool,Hu’nan,410000)Abstract：Activatedcarbonisoftenusedasagreenandpollution-freematerial.Itslooseandporousenvironmentandhighspecificsurfaceareaprovideitwithexcellentpurificationability,butthereisstillnotaclearexplanationaboutitspurificationmechanism.Therefore,regardingthemechanismandpurificationcapacity,thispaperdesignsexperimenttoaddsupport,aswellasreadsthroughtheliterature,andsummarizesthemodificationofactivatedcarbonandbroadensitsroutineuse.Atthesametime,itevaluatetheexistingtechnology.Keywords：activatedcarbon；adsorptionmechanism；applicationofactivatedcarbon1.文章起因、污水处理背景以及状况时下，随着人们的物质水平日渐提高，人们对于饮用水的安全问题亦是愈发的关注，如何保障日常生活饮用水的质量成为生活中不可或缺的环节。笔者作为高中生常常观察到生活中的一些饮用水过滤设备，可以完成由自来水到直饮水的净化过程，由此引发了笔者对于过滤设备材料的好奇。经过翻阅过滤设备的说明书，笔者发现滤芯中大同小异的都含有活性炭这一关键物质，引发了作者的进一步关注。一项2014年由环保部发布的数据显示我国有2.8亿的居民使用的不安全饮用水，这是一个相当巨大的数字。所以必须要加快实现饮用水净化工艺的改造。时至今日，我国的自来水厂多采用氯氧化消毒工业，该项工艺在保证我国当前饮水质量上起到了重要的作用。但是随着人口的增加，工农业的快速发展，水中所含的污染物的种类和数量越来越多，自来水的质量早已成为一个亟待解决的问题，而这种常规的饮用水处理工艺已经远远达不到现在国家饮用水要求的水质标准。并且由于这种方法消毒原理的一些弊端：氯化消毒的过程中会产生许多卤代有机物，而在这些卤代物质中存在许多的致癌、致畸、致突变等三致物质。于是，能够有效去除水中大部分有机污染物、重金属以及色度的活性炭（AC）开始步入人们的视野。2.活性炭性质及净化机理(1)活性炭概述活性炭是一类具有耐热、耐酸碱、不溶于水和有机溶剂、易再生等一系列优点的表面积极高的多孔碳材料。其主要构成元素为C，同时包含少量的H、N、S、O和少量无机金属元素。由于其特殊多孔的表面结构特征、含氧官能团和表面化学性能，活性炭对于一些金属阳离子（如Mn2+、Pb2+）、合成洗涤剂等小分子有机物有强大的吸附能力，因此常被用于污水净化、空气净化等用途。(2)活性炭性质及结构活性炭是一种无定型碳，具有疏松多孔结构并有一定的晶体缺陷。其表面含有许多的微孔结构）孔径大小分布在1×10-10μm-1×10-6μm），详见表1。环境无危害的吸附剂，来源非常广泛，可以来源于煤矿、木材、果壳、石油废料等所有富含碳的有机材料。这些材料在高温（200-700℃）和一定压力下可以转化为活性炭。孔径类型孔径/nm超微孔<0.8微孔0.8-2中孔2-50大孔>50表1活性炭孔径大小并且由不同的原料制成的活性炭具有不同的硬度、粒径大小和比表面积，这一特性使得活性炭可以同时处理高分子有机物和低分子有机物。相关的研究表明，活性炭不仅对水中的有机物，如苯类有机物、酚类有机物、石油以及石油产品具有吸附性，而且对用生物法及其他方法难以处理的有机物，如色度、异臭异味、除草剂、农药、表面活性物质、合成染料、合成洗涤剂、胺类化合物都有较好的去除效果。阅读文献表明：活