宁晋污水处理活性炭中水净化--铝都临朐

污水处理活性炭物理法机理简介
物理法通常指气体活化法，是以水蒸气、烟道气(水蒸气、CO2、N₂等的混合气)、CO:或空气等作为活化气体，在800~1000℃的高温下与已经过炭化的原材料接触进行活化的过程。在这个过程中，具有氧化性的活化气体在高温下侵蚀炭化料的表面，使炭化料中原有闭塞的孔隙重新开放并进一步扩大，某些结构因选择性氧化而产生新的孔隙，同时焦油和未炭化物等也被除去，终得到活性炭产品。由于物理法通常采用气体作为活化剂，工艺流程相对简单，产生的废气以CO2和水蒸气为主，对环境污染小，而且终得到的活性炭产品比表面积高，孔隙结构发达，应用范围广，因此在活性炭生产厂家中70%以上都采用物理法生产活性炭。下面对物理活化法的机理、工艺流程、装置设备及国内外发展现状等进行具体阐述。
一、原料炭化
物理法制备活性炭需要先将原料在400~600℃下进行炭化处理，使原料中碳元素以外的主要元素(氢、氧等)以气体形式脱除，通过CO:、CO 的形式也可使一部分碳元素释放出去，残留的碳元素则多数以类似石墨的碳微晶形态存在。然而和石墨晶体不同的是，这些碳微晶的排列是杂乱无章的，因此形成了具有活性炭原始形态的结构。但是仅仅经过炭化处理，碳微晶的周围以及碳微晶之间的缝隙仍被热解所产生的焦油或者无定形碳堵塞，因此需要进一步活化处理，除去这些堵塞孔隙的物质才能得到具有发达孔隙结构的活性炭。
二、气体活化法过程简述
在炭化的中间产物进行活化期间，是基本碳微晶以外的无定形碳

污水处理活性炭作载体进行电催化处理有机污水，对石油类、总碱度、COD等有明显的净化去除效果。用于电催化氧化的活性炭，无需再生，只需要每年补充15%~20%的活性炭便可以实现该工艺的连续运行。
臭氧-生物活性炭净水
臭氧-生物活性炭净水原理臭氧生物活性炭工艺是将臭氧化学氧化、臭氧灭菌消毒、活性炭物理化学吸附、生物降解四种技术结合为一体的工艺。即在传统水处理工艺的基础上，以预臭氧氧化代替预氯化，生物活性炭滤池设在快滤池之后。，使水中的有机物及其他还原性物质在预氧化作用下初步氧化分解，以减轻生物活性炭滤池的有机负荷，同时臭氧能将水中难以生物降解的有机物氧化断链、开环，将大分子有机物氧化为小分子有机物，提高原水中有机物的可生化性和可吸附性，从而降低活性炭床的有机负荷。大庆乙烯净水厂投产。这三套饮用水深度处理工艺流程基本相同，

活性炭制备技术
烧结封团、导致活性炭的各种性能开始下降、活化时间选择在1b较好。 Ahoed 等通过氯化锌活化枣核制备了活性炭、结果表明、当活化时间由6h增加至3.5h时，得丰由43%降低至29%，在初的1.25h内降低得快、并在此时达到了大碘吸附值837.54mg/g、且在前1.25h内是有利于中孔增加的、随着活化时间的增加、中孔开始塌陷变为大孔，
活性炭的应用领域十分广泛、在应用过程中发挥作用的主要是孔结构和表而官能团、所以根据市场的需求有很多科研人员开始关注组合活化法，包括物理化学法、化学 化学法、微波-化学法等。
一、物理-化学活化法
物理化学活化法是结合物理法(CO:、水蒸气法等)与化学法(磷酸、氯化锌、氢氧化钾法等)制备活性炭的一种方法、此类活性炭具有特孔结构和表面官能团。Dolas等?)采用开心果壳与氯化锌前期浸清后，通过后续的高温CO=活化法制备了BET比表面积为3256m²/g、孔容积为1.36cm'/g的活性炭，而采用氯化钠溶液浸清的开心果壳采用高温CO:活化制备了 BET比表面积为3895m/g、孔容积为1.86cm’/g的活性炭。Arami Niya等()采用油棕榈壳为原料，先采用少量氯化锌或磷酸法活化制备具备初期窄微孔的活性炭、然后采用高温CO:活化制备了甲烷吸附用活性炭，此方法可以使得活性炭的孔结构均匀化分布、有利于甲烷的存储。
二、化学-化学活化法
化学-化学法是指结合两种不同的化学活化剂进行活化制备活性炭的方法。 Heidari等()采用赤桉木为原料，先使用磷酸或氯化锌活化制备早期活性炭、然后采用氢氧化钾法进行二次化学活化、制备了具有较高微孔含量(98%)的 CO;存储用活性炭。
三、微波-化学活化法
微波-化学法是指以微波加热的方式来提供化学法(磷酸、氧化锌、氯氧化钾等)活化所需热量来制备活性炭的方法，微波加热相比传统加热方式的优点是可以大幅度缩短活化时间，可以控制在10min左右，Lu等“)以竹子为原料，采用微波加热磷酸活化法制备了比表面积为1432m/g、孔容积为
0.696cm'/g的活性炭产品、得率可达47.8%，Hesas等通过微波氧化锌
活性炭失效怎么办？
活性炭的吸附性能是因为它有发达的孔隙结构。“就象我们所见到的海绵一样，在同等重量的条件下，海绵比其他物体能吸收更多的水，原因就是它具有发达的孔隙结构。”吕长富说，活性炭的孔隙结构虽然肉眼无法看见，但是孔隙的发达程度却是难以想象的。
吕长富介绍，普通活性炭的比表面积在500～1700平方米/克。若取1克比表面积为1100平方米/克的活性炭，将里面所有的孔壁都展开成一个平面，这个面积将达到1100平方米。这意味着，这样的活性炭只要1元硬币大小(约重3g)，内部的吸附面积就有一个标准足球场那么大。
活性炭活化温度的影响
活化温度是指活性炭活化时活化料的高温度，是活性炭孔性能的重要影响因素之一。采用氯化锌法活化橡子壳制备活性炭发现，在活化温度分别为300℃、400℃、500℃和600℃时，得到活性炭的比表面积分别为98㎡801m²/g、988m²/g和1289m²/g。Sayg山等[34]采用葡萄工业加工剩余物为原料，以氯化锌活化法制备了活性炭，研究表明活化温度由400℃升到600元比表面积SBET、总孔隙体积Vr、中间层次的孔隙体积Vmes、平均孔径D,别由819.40m²/g增加至1455m/g，0.556cm3/g增加至2.318cm/g.74.645增加至94.61%，2.71nm增加至6.81nm，但微孔容积Vme由25.36%降低至
5.39%。由以上分析可知，氯化锌法活性炭制备的较佳温度为600℃，过高的话化温度会导致已经生成的孔塌陷，且氯化锌的挥发量也会增加，不仅造成活就剂的浪费，生成成本提高，还导致严重的环境污染问题。
活化时间的影响
活化时间是指一定的活化温度下的保温时间，是活性炭质量的重要影响素之一。Saygh等[35]采用番茄工业加工剩余物为原料，以氯化锌活化法制备了活性炭，研究表明活化时间由0.5h升到1h，SBET、VT、V、D,分融522m²/g增加至1093m²/g，0.662cm/g增加至1.569cm/g.71%增加至92%，5.02nm 增加至5.92nm，但随着活化时间的延长，由于已生成孔

活性炭吸附法在水处理中的应用

活性炭吸附广泛应用于在城市污水处理、饮用水及工业废水处理。

⑴城市污水处理

废水中的一些有机物是难于为微生物或一般氧化法所氧化分解的，如酚、苯、石油及其产品、杀虫剂、洗涤剂、合成染料、胺类化合物以及许多人工合成有机物，经生化处理后很难达到对排放要求较高的水体中排放的标准，也严重影响废水的回用，因此需要深度处理。

由于活性炭对有机物的吸附能力大，在废水深度处理中得到广泛的应用，具有以下优点：

①处理程度高，城市污水用活性炭进行深度处理后,BOD可降低99%,TOC可降到1～3mg/L。

②应用范围广，对废水中绝大多数有机物都有效，包括微生物难于降解的有机物。

③适应性强，对水量及有机物负荷的变动有较强的适应性能，可得到稳定的处理效果。

④粒状炭可进行再生重复使用，被吸附的有机物在再生过程中被烧掉，不产生污泥。

⑤可回收有用物质，例如用活性炭处理含酚废水，用碱再生吸附饱和的活性炭，可以回收酚钠盐。

⑥设备紧凑、管理方便。

⑵饮用水深度处理中的应用

活性炭吸附是建立在常规给水处理基础上，一般设置在砂过滤之后，也可与砂滤料组成双层滤料过滤或以活性炭过滤代替砂过滤。

在利用活性炭吸附进行饮用水深度处理的过程中，发现在活性炭滤料上生长有大量的微生物，使出水水质提高且再生延长，于是发展了一种经济有效的去除水中的微污染物质的生物活性炭工艺，流程为原水—（加入混凝剂）—澄清—过滤（加入臭氧）再利用活性炭吸附，后是出水。

⑶工业废水处理中的应用

很多工业废水很难或不能采用生化处理，采用其他方法时，有的不能达到排放标准，或运行费用较高，或操作较麻烦等，例如有毒的有机化合物和某些金属及其化合物等。工程实践表明，活性炭对这些物质有很强的吸附能力。

山东 临朐县海源活性炭厂，位于潍坊市临朐县冶源镇西圈村，建厂多年来，经不断发展，现已成为一家综合性滤料厂家，产品有：型号用途活性炭，广泛应用于工业废气吸附、水质净化，工业产品脱色 提纯，建厂20年来，以活性炭为主业；不断加大科研投入，产品种类，质量稳定，深受广大客户好评。
污水处理活性炭的应用： 污水处理活性碳是一种多孔性的含炭物质，它具有高度发达的孔隙构造，是一种极优良的吸附剂，每克活性炭的吸附面积更相当于八个网球场之多。而其吸附作用是藉由物理性吸附力与化学性吸附力达成。其组成物质除了炭元素外，尚含有少量的氢、氮、氧及灰份，其结构则为炭形成六环物堆积而成。由于六环炭的不规则排列，造成了活性炭多微孔体积及高表面积的特性。活性炭可由许多种含炭物质制成，这些物质包括木材、锯屑、煤、焦炭、泥煤、木质素、果核、硬果壳、蔗糖浆粕、骨、褐煤、石油残渣等。其中煤及椰子壳已成为制造活性炭常用的原炓。
污水处理活性炭选用进口椰壳为原料，经系列生产工艺精加工而成。外观为黑色，呈颗粒状，机械强度高，吸附力强，经济，是净水，除臭，净化空气，炼金，载银等的佳选择。 优点： 椰壳炭是以椰壳为原料，经高温活化、碳化处理，同时负载光触媒、碳纤维而成的一种新型活性炭。其对有机气体吸附能力比普通活性炭高5倍至以上，吸附速率更快 椰壳炭具有发达的比表面积，丰富的微孔径。具有比表面积大、孔径适中、分布均匀、吸附速度快、杂质少等优点
山东 临朐县海源活性炭厂，位于潍坊市临朐县冶源镇西圈村，建厂多年来，经不断发展，现已成为一家综合性滤料厂家，产品有：型号用途活性炭，广泛应用于工业废气吸附、水质净化，工业产品脱色 提纯，建厂20年来，以活性炭为主业；不断加大科研投入，产品种类，质量稳定，深受广大客户好评。7同样重量的椰壳活性炭的吸附效果，在吸附时间和再生效果上都于同类果壳炭，市场上一般果壳炭(杏壳，各类果核)吸附能力只能达到椰壳活性炭的80%左右，而煤炭，竹炭和木炭则只能达到椰壳活性炭的40%~60%。因为椰壳活性炭原料的特殊性，相对来说，椰壳活性炭的市场价格就能说明一切。它比煤，竹，木质吸附活性炭价格要高50%~150%。近十几年来，椰壳炭的原料价格上涨了近80%，在我国，椰壳原料主要产自海南省，一年大量也就是5000吨，而目前我国一年椰壳炭需求产量在40000吨左右，再加上随着椰子工艺产品受人们越来越欢迎，椰子壳原料在我国更显得越来越弥足珍贵。
炭在使用过程中主要功能也可以吸附一些有毒，重金属等对人体有害物质，再加上炭的再生工艺因需要工业强酸清洗，所以使用或在不知情的状况下使用到再生炭，对食品饮料，医药将是很大的风险。随着社会不断地发展，人们对食品安全，医药安全越来越关注。
污水处理活性炭孔隙的孔径分布可以知道：污水处理活性炭的孔隙中微孔所占的比例较高，而作为扩散通道的大孔和吸附大分子有机物的过渡孔所占比例较低，所以它的碘值可能很高而实际应用中这些吸附容量并未充分利用。而椰壳活性炭的原料来源有限，其价格几乎是所有炭种中昂贵的。从性能价格比来说，椰壳活性炭可能不够经济实惠。而煤质活性炭具有较多的过渡孔和较大的平均孔径，能较有效地吸附去除水中分子量较大的有机物。在原水水质不够稳定，水中有机物的组成情况经常变化时，能较好地发挥吸附效能。主要煤质活性炭的机械强度较高，价格也较便宜，因此，在建筑给水深度处理中，煤质活性炭才是较为经济适用的炭种。
10客户要知道同样是煤质活性炭，用于建筑给水深度处理中，应选择以无烟煤为原料的炭。后提醒客户选择煤质活性炭时，要看活性炭的各项技术指标。要知道碘值并非是越高越好，碘值反映的是活性炭比表面积的大小，但由于水分子直径仅0.532nm，可以全部进入活性炭的孔隙中，而水中有机物分子直径比水分子大得多，不能完全进入活性炭所有的孔隙中去。所以碘值虽然在一定程度上反映了活性炭的吸附能力，但在选择建筑给水深度处理用煤质活性炭时,不能片面追求过高的碘值，因为碘值提高一个档次，碳的价格会提高较多，而吸附效果却不一定提高或提高很少，这同样降低了其性能价格比。吸附值、亚甲蓝吸附值等评价指标相对于碘值来说，较能反映煤质活性炭吸附去除水中有机物能力的山东 临朐县海源活性炭厂，位于潍坊市临朐县冶源镇西圈村，建厂多年来，经不断发展，现已成为一家综合性滤料厂家，产品有：型号用途活性炭，广泛应用于工业废气吸附、水质净化，工业产品脱色 提纯，建厂20年来，以活性炭为主业；不断加大科研投入，产品种类，质量稳定，深受广大客户好评。
污水处理活性炭采用进口椰壳为原料，利用的美国多回转炉，经科学配方，精制而成。产品孔隙发达，吸附容量大，脱色、除臭快，产品强度高，使用寿命长，种类，分别为黄金椰壳活性炭、净水椰壳活性炭、味精精制椰壳活性炭、石化脱硫醇椰壳活性炭、维尼纶触媒椰壳活性炭、乙烯脱盐水椰壳活性炭、过滤咀椰壳活性炭等等，椰壳活性炭广泛应用于食品、医疗、矿山、冶金、石化、炼钢、烟草、饮料、酒类、空气净化精细化工等行业。还用于高纯饮用水的除臭、去除水中重金属、除氯及液体脱色。并可广泛用于化学工业的溶剂回收和气体分离等。

污水处理活性炭外表物理构造特性改性 椰壳活性炭的外表特性有这些方面构成,比外表积、微孔的体积、构造等,这些特色于活性炭的吸附功能密不可分,这些要素的进步能够很大程度将其吸附性进步.对活性炭进行改进,也即是使用一些化学手法,来对活性炭资料的比外表积、孔隙构造等进行改动,对孔隙进行改进,能够让活性炭吸附更多的分子级的污染物,改动孔径能够经过热收缩法、气相热解堵孔发来进行,能够将活性炭的孔径减小.活性炭在生产过程中,许多要素都会影响终究的功能,比方说话的温度、时间、活化剂的类型等,改动其间的任何一个要素,都能使终究的吸附功能发生很大的不一样. 1、外表化学性质的改性 椰壳活性炭外表化学性质是由化学官能团、外表的杂原子和氧化物一起决议的,这些要素与活性的生产过程相同,也会影响终究的吸附功能.不相同的化学官能团,在吸附的物质上也不相同,比方碱性的含氧官能团,对比简单吸附性对比弱的物质.对活性炭的化学性质进行改动,也即是将它的官能团进行改动,可以使活性炭愈加亲水或许愈加疏水,也能进步对重金属的吸附功能.在改进过程中,能够对活性炭的外表氧化进行改性,也能够对其酸碱性进行改性等等,在改性的过程中,通常用不一样的办法联系起来进行,这么能够发生十分好的作用. 2、电化学性质的改性 活性炭的构成元素决议了它具有必定的导电功能,能够捕捉一些电荷,对活性炭的电化学性质进行改动,即是要使用必定的办法,对活性炭的导电功能进行改动,让其吸附具有必定的选择性.改动活性炭的电化学性质以后,改动吸附功能,比方关于水中氯仿的吸附,假如活性炭的电位升高,那么吸附会愈加速速,假如电位降低的话,相反会使其对氯仿的吸附才能降低.

据统计，人类约有70%的时间在室内度过。比起室外空气污染，室内境污染对健康的危害更为直接，危害程度更大。20世纪70年代出现的“建筑物综合征”、“军团病”等病症经研究发现与室内空气有关，之后研究发肺癌和哮喘也与室内空气污染有关，甚至新生儿畸形、智力低下等问题主要因也是室内空气污染。这些研究结果使得人们越来越重视室内环境污染。有部门评估了室内空气污染的结果，显示我国每年由室内污染引起的超额死亡已达十余万人，并且在逐年增加[20]。目前，室内空气污染的治理方法主要吸附法、化学喷涂法、光催化氧化法等，其中活性炭吸附法由于其治理效好、使用方便、成本低等优点而广泛应用。
室内污染源种类、危害及来源
室内空气污染物种类繁多，主要有生物性污染物(细菌)、化学性污染(甲醛、甲苯、苯等挥发性有机物)、放射性污染物(氧及其子体)。这些污染来源广泛，但是浓度较低，属于低浓度污染物[21]。活性炭用于室内污染物理主要是针对化学性污染物。
1.甲醛污染
甲醛(formaldehyde)，一种室温下无色具有强烈刺激性气味的气体，易于水以及乙醇、乙醚等有机溶剂，其40%的水溶液称为“福尔马林”，是医行业普遍采用的消毒剂。甲醛还是重要的工业原料和试剂，主要用作合成脂、燃料、药品、试剂和多种化工产品，如脲醛树脂、三聚氰胺甲醛、氨基醛树脂、酚醛树脂等。
室内甲醛主要来源于以下几个方面:用作室内装饰的胶合板;②用人造板制作的家具:
③含甲醛的装饰材料如墙布、贴墙纸、化纤地毯、泡沫塑料等;


污水处理哦活性炭制造回收利用
①回收溶剂的再利用。直接回收的溶剂，往往含有在该温度下的平衡溶解水分。这个现象在采用水蒸气解吸法的场合，是所有溶剂回收装置的共同点。因此，对于杜绝水分的产品，在使用回收溶剂时预行脱水、燕馏等提纯操作。在所含的杂质当中也可能含有微量金属、根据其用途，应对这杂质组成进行充分研究以后再加以利用。在实践中，对溶剂进行回收的炭，特别应关注其吸附性能和脱附性能之间的平衡，好能根寸对活性炭的孔径分布进行合理设计和调整，使其对溶剂的有和吸附量与可脱附量之间的差值)大化;当活性炭仅用于溶剂行溶剂无害化处理(多采用焚烧或催化燃烧)时，虽然脱附性能亦但要求会大大低于回收时的情况。
活性炭回收溶剂技术在我国的应用
我国已在诸多行业如印刷、油漆、橡胶、胶片、石棉制品和合成纤维等成功应用活性炭溶剂回收技术，取得显著的社会益。例如杭州新华造纸厂采用活性炭回收技术后，降低溶剂获纯利润约70万元，同时周边大气环境显著改善[6];北京单位采用国内新开发的活性炭溶剂回收技术后，工作环境中的大*善、大气中苯、甲苯等有害物质的含量从每立方米几百毫净化效率达90%[8);据资料介绍、国内某化纤厂采用活性回收二硫化碳，回收率接近90%，减少了大气污染，显著改善并降低了生产成本。目前我国已有许多行业采用活性炭溶剂回收几种溶剂，有效减少了大气污染