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北方环境第23卷第11期2011年11月活性炭吸附技术在水处理中的应用王丁明，曹国凭，贾~r-E，刘鹏程(1．河北联合大学建筑工程学院，唐山063009；2．中国石油冀东油田分公司油建公司，唐山063200)摘要：概述活性炭的特性及其吸附机理，介绍活性炭吸附技术及其组合工艺在国内外水处理中的应用和发展，总结它在应用中的优缺点并预测其前景和发展方向。关键词：水处理；活性炭吸附；组合工艺中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1007-0370(2011)11-0190-02引言由于活性炭能有效地去除水的臭味、大部分有机物和某些无机物，活性炭吸附技术已成为污染水源净化和城市污水、工业废水深度处理的有效手段l1J。本文将阐述活性炭的特性及其吸附机理，介绍活性炭吸附技术及其组合工艺在国内外水处理巾的应用和发展，总结其应用中的优缺点并预测其前景和发展方向。1活性炭的特性及其吸附机理1．1活性炭的特性活性炭是一种暗黑色含炭物质，具有发达的微孔构造和巨大的比表而积。它化学性质稳定，可耐强酸强碱，具有良好吸附性能，是多孔的疏水性吸附剂活性炭最初用于制糖业，后来广泛用于去除受污染水中的有机物和某些无机物。它几乎可以用含有碳的任何物质做原材料来制造，其制备过程主要包括炭化和活化两步l：碳化也称热解，是在隔绝空气的条件下对原材料加热，一般温度在600C以下；活化是在有氧化剂的作用下，对碳化后的材料加热，以生产活性炭产品。1．2活性炭的吸附机理活性炭在制造过程中，其挥发性有机物被去除，品格问生成空隙，形成许多形状各异的细孔。其孔隙占活性炭总体积的70％～80％．每克活性炭的表而积可高达500～1700平方米，但99．9％都在多孔结构的内部。活性炭的极大吸附能力即在于它具有这样大的吸附面积。活性炭的孔隙大小分布很宽，从10rlnl到1Onm以上，一般按孔径大小分为微孔、过渡孔和大孔。在吸附过程巾，真正决定活性炭吸附能力的是微孑L结构。活性炭的全部比表面几乎都是微孔构成的，粗孔和过渡孔只起着吸附通道作用，但它们的存在和分布在相当程度上影响了吸附和脱附速率。研究表明】：在吸附过程中发生溶质由溶剂向活性炭吸附剂表面的质量传递，推动力可以是溶质的疏水特性或溶质对吸附剂表面的亲和性，或两者均存在。在水处理中通过活性炭吸附而被去除的物质一般为兼有疏水基团与亲水基团的有机