活性炭水处理技术及其再生方法 3页

'活性炭水处理技II前M着现代工业及其它产业的迅猛发展,人们面临史严重的污染，特别是水体污染己经引起了半今壯界各国的普連关注.HBtA＜］生活水平的不斷提高及环保意识的不断增强，使得人们对水质的要求愈来愈严格。活性炭作为•种优良的吸附剂，由于它具有发达的鋼孔结构，巨大的比&而积•优良的吸附性能以及设备简址，操作方便•可再生等特点而被广泛的应用于水的净化处理。山丁-活性炭能冇效地上除污水中人部分有机物和某此无机物，因此，20世纪60年代初，欧美各国开始大ft便用活性炭吸附法处理城市饮用水和匸业废水，到目前，已成为城市污水和匚业废水深度处理和污染水濛净化的有效手段之••并M是最经济和最有效的方法。活性炭在饮用水的深度净化方面的处理效果也是非常显著的，受到了人们的高度E视.随着活性炭在水处理及各领域应用11趋广泛，问题也相应的出现r，饱和的活性炭不经处理即厅废弃而引起了泻染妆诜源浪费筲|nj题Ml而要J求n效的再丫方法以捉高净化的水质及敍少对环境的汚染。由此，传统的再生I】艺不断改术及其再生方法进的同时也汕现出•些活性炭再生的新技术新工艺,从而进-步拓宽了活性炭的应用领域。1活性炭水处理L1活性炭的选择一般都采用比农面积、碘值、亚甲基蓝、CCh吸附值等指标來选择水处理活性炭.但是也有实验对此捉出质碰:上述指标丄j活性炭对天然水中有机物的吸附能力之间的相关性不好，并指出在选择去除天然水小仃机物的活性炭时很难用这些指标来衡量，而应采用活性炭对水中四种典型有机物|侑酸、殆卩•酸.木质索，丹宁）的吸附容■和吸附速度作为水处理活性炭指标，对此还应作深入的研究。选择水处理活性炭时应保证浸水情况下足够的机械强度•冲洗时耐磨损.价格耍低廉，要根据水质的特点，通过试验対比，判别吸附性能的优劣•同时应注童活性炭孔径分布及其化学性能等对吸附性能的影响，，-3,o1.2活性炭水处理的特点活性炭是极性的多几吸附剂，它的作用机理是通过物理 吸附为主以及部分生物降解.吸附作用左要在极大的内农面上进行，它可以从水中吸附极人部分的有机物质，是H它水处理单元L艺难以取代的。活性炭用F水处理具有如F特点"（I）活件炭对水中有机物有良好的吸附性能•由于其发达的细孔结构及巨人的比农面积，能够有效的去除水中的溶解性有机污染物，还对生物法及其它化学方法难以去除的有机组分如色度、臭味以及丹宁■•木廣素、乙曬、苯酚、蛋白质、亚甲埜蓝•活件物质、界面活性剂（阳离和非离型）、微晴油脂、除申剂。杀虫剂和杀菌剂等农药有良好的去除效（2）活性炭用于水处理时,对水质、水溫及水就的变化W较强的适应能力•再生后可禾复便用，H具有装置占地面积小，易于控制，操作简便等特点。1.3活性炭在水处理中的应川活性炭应用于水处理领域相对「其它处理工艺来说是短暂的.70年代中期•由F水源受I：业废水•农业化学农药和城市污水等扌II放污染尤其是在自来水中观测到因加氯消毒而与有机物衍生出来的三卤甲烷和•些致癌物。活性炭山此在水处理屮扮演朋要ft色•活性炭去除水中的対彖成分包括:游离氯、高怯酸钾消耗吊、溶心臭氨、色度着色成分、溶存氨儼氨分解）、发泡成分、农面活性剂、异臭成分、即、酚、氯苯酚、三氯甲烷、农的类、三氯乙烯等氯系溶剂、PCB、冇机氯化物（T0X）、油分、•:卤屮烷谕体物质、屯佥属（特别对Hg）＞TOX前体物质、铁、猛、COD、病得、TOC、热源、氮：BOD。活性炭在水处理中主要应用于上水处理，11业用水处理，城山居民生活污水的处理及L业废水处理等W1.3.1上水处理饮用水和匕水水源的水质标准是最严格的.随着科技的进步，饮用水的水质要求越来越严格•城市自来水.不适I人类饮川，需经过活性炭处3L可以有效的去除有机杂质及*种色度和几味。不会适成金氯碳直化介物的形成。此外•活件炭处理门來水可以保留•定吊••的钙镁和其它微吊元素。活性炭是处理人类饮用水或自来水上水水源的较经济可行的有效手段.1.3.2I.业丿IJ水处理「•业用水因使用目的不同而有不同标准•电了I•业、化学I-业及忻药匸业所用的高纯度水的制备环节中•活性炭处理定不可或缺的’它主要用來除去有机物、胶质、农药殘留物、游贏氯和少最的:氧化碳和•.；••；体.由于工业用水量的増加和水源的污染•活件炭的需求吊:也逐年增K.1.3.3城市居民生活污水的处理随着城市人口的增长及匸业的发展，城市居民生活污水的排放量增加。对水源造成严重污染.污水以有机污染詢为主，其屮有壽性较大的酚类、苯类、M化物、农药及石油化工产品等。治理含有上述物质的丫活污水。经过常规的“一级”、“：级处理后。可以除去剩余溶解性有机物，活性炭已经被广泛应川「•城币居氏生活污水处理。1.3.4I.业废水处理匸业废水是环保的币:人课邂之•，匚业废水就其对象而言，较为广泛・因为环境条件各界，废水的种类不同，应针对所含污染物的种类进行分别处理，诸如石汕箱制废水、石油化匸废水、印染废水、含衣面活性剂废水、制药废水等工业废水其处理过程活性炭•般用于“二级”“二级处理，使废水得到较为有效的处置。冃前，在水处理方面,活性炭不仅仅局限f单独使用于水处理•而是通过两种状亍是篡种材料之间的协同作用，与膜、微生物、氧化剂、微波、电化学、TD2^材料或技术联介使IJ.以丿、人捉品;对1：炭的效冷」危较好的处刃汶果显而易见如合I】艺较简单的活性炭吸附技术能更有效的去除有机污染物且进一步捉高了污水的可生化性，但并不是所仃的组合I】艺都能达到理想的处理效果，多数联合技术还不成熟，存在看成本偏岛或操作繁琐等问&，还雪要在大量的试验小探索•总之•推广组合工艺是将来的发展趙势.2活性炭的再生方法活性炭在水处理运行中存在使用量大、价格高的问题.其费用往往占运行成本的30%〜45*,且活性炭对污染物的吸附能力是仃限的，如果沾性炭饱和后不经处理即废介必然引发资源浪费及环境污染第问JK。饱和活性炭通过各种再1-方法使其恢复吸附性能也足活性炭大范II应用的价值所在.活性炭再生（或活化）即用特殊的方法（物理的或化学的）,将吸附在活性块I••的河染物从细扎中去除，而且尽虽不破坏活性炭本身的结构，恢U其吸附性能•达到取新使用的冃的。-般根据活件炭对所要处理水中的主要成分的处理规模，活性炭的吸附容量，吸附周期等因素进疔可行性分析而选择最他的再生方法。目询的稈生方法育很多・21加热再生法加热再生法是目前应用得最多,1：业垠成熟的活性炭再生方法。该法主要是通过外部加热的方式来改变活性炭上的吸附平餌关系进而达到解析和脱附的目的,从而便活性炭再生.加热再生法是传统的再生方法，炭损失人，多达5%〜10%，运输费用大，但再生效率较高191.•般加热再生法要经过高温分解、气体活化（CO,.co等海步骤，但sabb尊”琳其筒化，将饱和的活性炭直接进行气体活化进行再生，实验结果证明是可行的・对吸附FNP饱和的活性炭进行气体活化的实验•使操作大为简化，并降低r运行成本。同时因为空气具有廉价、处理温度底.再牛周期短暮优势,提出梅空气作为活化气体的-种选择，但是U82相比，其并不能很好的恢复活性炭的吸附性能•但却是值得人们继续深入研究的•个方向.热再生法在L：业上得应用是非常广泛的•若能有所改进或将其过程简化.将会右可观得经济效益及更人的应用价值。22电化学再生法电化学再生发迪采用化学方法进行再生得一种校为理想的方法，主要是将饱和的活性炭填充在两个主电极之间.置于电解液中，在直流电的作用下，活性炭极化，在其阴阳极发生氧化还原反应而使吸附的污染物发生分解从而便活性炭再生•电化学法再生活性炭的影响因X叩主要有:活H炭所处的电极，所用辅助电介质的种类、浓度以及再牛电流和再生时间等。 从电化学再生饱和苯酚的活件炭实蛰结果叩得出，吸附苯酚饱和的活性炭，其阴极的再生效丰比阳极的效果好•当电解质涓液是NuCI时•再生效柴较好•同时,再生效t融电解质浓度的增加而增加，但达1%后无明显变化.还随再生电流及再生时何的增加而ftK.fi在Sh后墓本坚稳定状态.山实脸看出.电化学再生效率较岛，町达80%〜95陕•再生均匀•能耗少，炭损少•不会造成二次污染.电化学再生技■兴超•处于研丸PfrW.nl以预WJI"17：验绍果&明该広11仃能耗低・I艺及设S简"I"川小•可回收仃用物廣等优点•但再"I效*低.且只对物理吸附有效.超声波再生法的研究仍赴于起步阶股・施勾热再生法相比具有定的优势.足II仃发展滞力的再生方法.热再生因其应用的广泛怦A尽力定善集自少的劣势.以便伙取比大的经济价值・而几种新起步的W生力法还需不断的探索以寻求更丿、的发展空同・新兴起的再生L艺较传统的再生方法II右炭损小•吸附性能好・11无次污染等优势.融若现代科技的发展.必将推动徒耗小•炭摘小•再生周期短而效率高的金新再牛技术的涌現及现有技术的发展和完诉.也将使活性炭在水处理方血拥右见人的市场需求3结语活n炭吸附涵盖「水处理的孑个领域•但是儿处理技术仍不完善.诸如在水的深度楚理方面•还不能完全解决水质污染问s•用于水的深度处理还有待进•步的开发和改进.但总的來说•活件真川「•水处理坯是非常有效的腭箔合其它有效的水处理匸艺•及选择较为合理的再生方法，将环保及終济效益j：体进行综号虑.1•会存也广阔的发展空H.参考文献II崎*•涌性恢冷水应用技术包』的探讨ijii:$科学报.1997.9(1):40-4A(2nWwM人動•水处Mttlt的选卄折祐轲陀Ultvl水婷水.2000.16(7):19-22num.Ii.-a.水潭度ratt术imi.北京:化学工业出版H.2002.216・24Q[4体义标易[季华•废水操度处理技术研究的现状和发展[川河柴防治技术.2003.16(3):43-46[5]1宝庆•活性員水处理技术应用IJ].云南环境科学.2000.19(3):46・49.16)1爱TM中华•活性炭水处理技术再中国的应用1O|J]・他明理匸大学学报,2002,27(6):48•5L[7]鍛芳天•活性炭任环境保护方面的应用[J].东北林业大学学报.2003.(31)2:48.49[8]「洪域J垫静•活性炭再水处理中的应用方法研究仃进袈U1・工业水处理■2003.23(8):12・16(9JHuiping}0iangRcgcncratimofcxhauMcdaclivalcdcnrkrnbycicc・tmchanvalmctkd|J].chanicalEngineeringJournal,2002,58:81・85|101ESabi>.EQinzalcAJ.EG)n/nlcACM.Q)n/4lc/-garia«ARmiA.J.GanaaThcmalregrn・cmtbnofactivakrdcartonztu・ruleduithP.nitrphcnol|Jj.cartM)n.2(MMt42:2285•229A[叶玉2渦询•朱"ft•惦性炭的山T〃注[J]j|娥技术・2001(6)29•31.|12|Mencode/JA.hguanx)M・PisJJ.Mi?n)-inducedpyiolysiNofmmagrsludge|J).watccRes2002.36.5261•3264[13JSaO^iiH.HisnH.EnMKMVucntalremediatbnbyanintcgnilcdMvmmaxr4J*-illuininati>nmclhul.I.Mickmavc-assisteddegnrdatbnofRtixlaniinc・bdyeinaqueousTD2dispersion[J|.Envi-mnSciTechno12002.36J357・1366.|14|Xitx>Liu・XicQuan,Long!iBo.Shuo(、hcn.Ya/hi/h.i<>SimultancouspcntachbKjphcnoldeanpositdoandgianuualactivatedcarbontcgcncratbnaoiriedbymicnAKaxvirradialbn|J]・C；il>n.2004.42:415-422Il5|Jac・LinLin.Milsuna^iOkailaRcgcncnitionofgrimularaclivn-ledcaitxinusingullniMMind|J|.UIU>M*nicsSurMvIianiMr2(X)4.277•282[16]SU.Rcgc.R.T.angDcsoiptbnbyultrax)und:Phenolonactiva-Icdcartonandpolymericrr»n|J|.AChej199&44.1519・I52X(l7JI=fijfi声渋再生.乞的初步研究[J].中国给水搏水.1998.14(2):2422-2246'