活性炭（tàn）处（chù）理工业废水的应用

        1 活性炭的概述

        炭经过特殊处理之后就会形（xíng）成活（huó）性（xìng）炭。有机原料（liào）在无氧（yǎng）的条件下进行加热（rè），这样能够有效（xiào）减少非（fēi）炭成分，这个（gè）过程称之为（wéi）炭化。炭化（huà）之（zhī）后（hòu）再（zài）与气体进行化学反应，通过（guò）侵蚀其表面机会产生一种（zhǒng）微孔比较发达的（de）结构，这个过程称之为（wéi）活（huó）化。这（zhè）个（gè）过程与炭化不同（tóng），这是（shì）看不到的。由于（yú）进行的是点状（zhuàng）侵蚀，所以才（cái）会使活性炭表面（miàn）有很多小孔。这些小孔（kǒng）的直（zhí）径大约2mm左右。活性炭的（de）表面积很（hěn）大（dà）， 1g的（de）活性炭的（de）表（biǎo）面积可达500～1000㎡左右。活性炭（tàn）所有的应用都离不开这个（gè）特点[1]。其吸附性，指的是其固（gù）体表面（miàn）对水有一种吸附作用（yòng），这样能够达到很好的净（jìng）水效果（guǒ）。它的吸（xī）附能力与其表面的孔的大小有很大（dà）关（guān）系。颗粒（lì）越小（xiǎo）孔的扩散就越快。颗粒越大孔的扩散（sàn）就越慢。只（zhī）有快的（de）扩（kuò）散速度（dù），才会有好的吸（xī）附能力。吸附过（guò）程是否符（fú）合标（biāo）准，这与吸附的速度还（hái）有吸附的能力是有很大关（guān）系的。这两个要（yào）素衡量吸附过程的好坏（huài）。吸附量是决定吸附（fù）能力好（hǎo）坏的重要指标之一。吸附速（sù）度是（shì）指单位（wèi）时间（jiān）内单位重量的吸附剂所吸附（fù）的量（liàng）。在水处理中，吸附速度（dù）决定（dìng）了吸附剂与污（wū）水的接（jiē）触时间[2]。

        2 活性炭处理工业废水的应用概况分析

        我国淡（dàn）水资源（yuán）是比较稀缺的，日常（cháng）饮用到的不仅有淡水湖（hú）的水资源，还有地下水，但是同样严重的（de）问题就是（shì）我国对水资源（yuán）的浪费现象是日益的显著，并且伴随着我国经（jīng）济的（de）快（kuài）速发展和城市现（xiàn）代建设的推（tuī）动（dòng），在工业（yè）生产领域（yù）对水资源的利用越来越多（duō），存在对水资源的（de）浪费和工业废水对环境的污染（rǎn）现象。所（suǒ）以就目（mù）前形势（shì）来看，要积极的（de）响应国家的号召，加强（qiáng）对工业废水处理的（de）管理。通过（guò）对相关工业的调查显示，在（zài）我（wǒ）国平均（jun1）每年废水的（de）排（pái）出量（liàng）为8×10 8m³，并且废水（shuǐ）中参杂了很多有（yǒu）毒物质，比如（rú）氰化物、氯酚等，同时存在着大量（liàng）的金属离（lí）子，对（duì）环境的影响都是很（hěn）巨大的。大多数工（gōng）业企业对废水处理最常用的方法是沉淀（diàn）法、电解法和膜处理法等（děng），但是对废水（shuǐ）处理效果最好的（de）还是活性炭处理法。因为炭自身就有（yǒu）很强的吸附能力，在实际实践中取得（dé）了多次成效（xiào）。

        3 工业废水处（chù）理（lǐ）中（zhōng）的活（huó）性炭分类、吸附以及影响（xiǎng）活性炭吸附（fù）的因（yīn）素

        （1）活性炭的分（fèn）类。运用（yòng）到工业（yè）废水（shuǐ）处理的活性炭的分类有很多（duō）种，最为普遍的就是粉末状（zhuàng）或（huò）者（zhě）是颗粒状的活性炭。粉末状的活（huó）性炭由于体积较小，从（cóng）而使得自身与废水的接触面（miàn）积更大，所以其吸附效果（guǒ）是最（zuì）佳的。虽然（rán）粉末状的活性（xìng）炭制（zhì）作起来相对简单，且成本较低（dī），但是其使用（yòng）特性为一次性，不可以回收并投放（fàng）使用[3]。相对来说，颗粒状的活性炭在制作方（fāng）面就相对复杂，并且其生产成（chéng）本也（yě）较（jiào）高，但唯一的优（yōu）势在于（yú）可以再（zài）次回收（shōu）使用。由于是颗粒状（zhuàng）态存在，所以操（cāo）作管（guǎn）理起来就比较方便。在（zài）活性炭（tàn）处理工业废水的作业中，被广泛认（rèn）可（kě）的是颗粒状活性炭。

        （2）活性炭（tàn）吸附。活性（xìng）炭（tàn）具有一（yī）定的（de）吸附能力，能（néng）够对废水中的一种或者多种以上的其他物质（zhì）进行吸附，以达到（dào）除（chú）去废水中的杂质，实现清（qīng）洁水质的效（xiào）果。

        （3）影响（xiǎng）活性炭吸附的因素。在对废水进行处理（lǐ）时，处理程度最终取决于活性炭在（zài）废水中（zhōng）的吸附能力和吸附杂质的效率。活性炭吸附能力的判断标准就是以对废水中杂质的（de）吸附的（de）量来决（jué）定的，吸（xī）附效率则是单位体积的活性炭对废（fèi）水杂质的单位（wèi）吸附量所用的时间。首先就是活性（xìng）炭的单位体积（jī）对吸附的影响（xiǎng），在（zài）对工业废水进行处（chù）理工（gōng）作时，通常情况下，活性炭（tàn）单（dān）位（wèi）体积（jī）的大（dà）小直接决定了其吸附能力的大小。由于活性炭（tàn）表面存在很多（duō）的空隙，体积（jī）小的活性（xìng）炭（tàn）其对应的空隙变化的速（sù）度就会加强，所以吸附能（néng）力就强。

        其次（cì）就是（shì）废水中的酸碱值和水温对活（huó）性炭吸附工作的影响。工业废（fèi）水在PH值小于7的情况下，呈酸性，活性炭（tàn）在酸（suān）性的条件下更有（yǒu）利于（yú）吸附。考虑到活性炭在吸（xī）附时的（de）物理反应为放热（rè），如果外（wài）界环境的温度较低，就会（huì）有（yǒu）利于提（tí）高活（huó）性炭吸附效果。最后就是（shì）废水的浓（nóng）度对（duì）活性炭的吸附影响，在其他条件稳定的情况（kuàng）下，活性炭的吸附能力随（suí）废水浓（nóng）度的升高而升高[4]。

        4 活性炭在污水（shuǐ）处理（lǐ）中的应用

        综合考虑活性炭的（de）成本和（hé）处（chù）理标准的问题，所以在（zài）对工业废水进行（háng）活（huó）性炭吸附处理时，主要是（shì）吸附排除掉仅有的微量杂质（zhì），实现对污水（shuǐ）的净化。以（yǐ）下内（nèi）容则是对（duì）活性炭在污（wū）水处理中的应用进（jìn）行分析。（1）活（huó）性炭处理含铬废水（shuǐ） 。活（huó）性（xìng）炭对含铬废水的（de）处理。铬（gè）是以离子形（xíng）式（shì）大（dà）量存（cún）在与工业废（fèi）水中（zhōng）的（de）一种金（jīn）属元素，其（qí）化学价为正六价（jià），但是（shì）其存在方式（shì）是由废水的（de）酸碱值（zhí）决定的。活性炭的结构（gòu）很复杂（zá），利用其较强（qiáng）的吸附性，能（néng）够充分有效吸附废（fèi）水中的铬（gè）离子。利用到物理、化学等综（zōng）合（hé）处理（lǐ）效果（guǒ），对废水中的铬进（jìn）行处理，实现净（jìng）化废水（shuǐ）的最（zuì）佳效果。（2）活性（xìng）炭（tàn）处理（lǐ）含氰废（fèi）水。在工（gōng）业生产（chǎn）排放（fàng）出的废（fèi）水中，都（dōu）存（cún）在一定浓度（dù）的含（hán）氰（qíng）物质或（huò）者副产氰化物。在全国范围内（nèi）的工业（yè）废（fèi）水处理中（zhōng），运用活性炭对含氰（qíng）废水（shuǐ）的处理已经越来（lái）越广泛，但（dàn）是在（zài）废（fèi）水中仍有少量的氰根和氰（qíng）化氢，且成本也相对较（jiào）高。

        5 活性（xìng）炭处理工业废水（shuǐ）的应用远景

        运（yùn）用到（dào）工业废水处理的（de）活（huó）性炭（tàn）处（chù）理技术已经（jīng）越来越被重视，并且（qiě）随着我国经济的快速发展，对相关技术进（jìn）一步展开了研究。就活（huó）性炭处理工业废水问题（tí），对活性炭的（de）研究，从其自身的表面（miàn）结构，逐（zhú）步（bù）改善为对表面官能团活跃性的研究（jiū），分析出官能（néng）团对活性炭的吸附能力的影响。最近对炭元（yuán）素的研究（jiū）出现了活性（xìng）炭纤维物质，其物理特点与传统的活性炭（tàn）大致相同，直（zhí）接大约为（wéi）5～20μm；但是与传统活性炭不同的（de）是，活性炭纤维（wéi）具有较强（qiáng）的耐温（wēn）性（xìng）。作为在传（chuán）统活性炭（tàn）基础上研发出（chū）来的新型吸（xī）附（fù）剂，具备（bèi）吸附（fù）效率高、能力强和可再生等（děng）优（yōu）势，更够有效的处理传统活（huó）性炭未能处理（lǐ）的废水（shuǐ），操作简单，成本相对（duì）较低，可以充分实现（xiàn）对废水的处理效果。用一（yī）定的方法去处（chù）理活性（xìng）炭，让（ràng）其表面官（guān）能（néng）团性质与数量改变，这个（gè）叫（jiào）做（zuò）活性炭（tàn）的改性。各种改性活（huó）性炭根据（jù）其处理方（fāng）式（shì）不同而不同。比（bǐ）如说，以去除有机污染物为主要目的（de）的活性炭（tàn）其改性表面的研究方向就是（shì）：减少表面内酯基及（jí）羧基等含（hán）氧官能团的含量，增加活性炭表（biǎo）面的疏水（shuǐ）性。

        6 结束语

        根据（jù）上文的分析（xī）与（yǔ）研（yán）究可知我（wǒ）国现阶段的活性（xìng）炭处理工业废水技术尚未完善，有（yǒu）些相关的理论和技（jì）术要求都有待提高（gāo）。除此之（zhī）外还有（yǒu）我国对工业废水处理（lǐ）的活性炭的提供（gòng）量日益（yì）紧张，生产（chǎn）设备少，且生（shēng）产成本越来越高（gāo），这一系列因素限制了活性炭处（chù）理技术的发展。与一些（xiē）发（fā）达国家（jiā）之间的（de）差（chà）距还是很大的。应（yīng）针对不同处理要求的（de）废水，对（duì）活性炭的（de）功能进行创（chuàng）新，加大（dà）对相关技术（shù）理论的研（yán）究（jiū），确（què）保（bǎo）活性（xìng）炭处理工业废水技术的（de）稳（wěn）定发展。进而为（wéi）我国（guó）的活性炭处理废（fèi）水工作贡献一份力量。