怎樣選擇在水處理中使用活性炭？

活性炭是一種常見的吸附劑、金屬催化劑或金屬催化劑，在水處理方式中當擁有 普遍的運用，那麼如何選擇活性炭？大家來一起剖析一下！

什么叫活性炭

活性炭是由含碳原料制成的一種納米微晶炭原料，外觀灰黑色，內孔結構發(fā)達，比表面積大，吸附能力強。它是一種常見的吸附劑、金屬催化劑或金屬催化劑。根據原料來源的不同，活性炭可分為：木質活性炭、果核活性炭、獸骨/血活性炭、礦物質原料活性炭、防腐涂料活性炭、硫化橡膠/塑料活性炭、再造活性炭等；根據外形的不同，活性炭可分為：粉狀、顆粒、不規(guī)則顆粒、圓柱形、球形和纖維等。使用活性炭是非常普遍的，它的主要用途基本上涵蓋了所有的社會經濟單位以及大家日常生活中的各個單元，如污水凈化、金子攝取、糖液褪色、藥物注射劑提煉、心臟康復、空氣過濾、身體等。

活性炭的成份及制做

該活性炭原料為無定形碳，其比表面積很大，對水相、氣相中的無機物、有機化學物質、膠體溶液等有較好的吸附性能。活性炭的原要原料包括活性炭、活性炭化學纖維等。活性炭原材料是一種優(yōu)良的吸附劑，主要是由于它具有表面結構特征，以及其表面有機化學性質。活性炭原料物理性質穩(wěn)定，抗沖擊韌性高，耐熱性好，耐高溫，不溶于水及有機溶液，能用，已廣泛應用于化工廠、環(huán)保、食品、冶金、醫(yī)藥、國防等有機化學安全防護等方面。目前，改性原料活性炭在廢水處理、環(huán)境污染防治等行業(yè)中廣泛應用，在治理大氣污染方面日益顯示出其良好的發(fā)展態(tài)勢。

超過80%-90%的活性炭是由碳組成的，這就是為什么活性炭是疏水劑。除碳元素外，還有兩種主要的摻合物：一種是以氧、氫為主的有機融合原素，這種原素由于碳中沒有完全碳化而被碳氧化，或者在活性全過程中，外部非碳元素與活性炭表面有機化學融合，例如，當活性炭表面被氧化時，或水蒸氣對空氣進行了氧化；另一種是以灰分為主的摻合物，它是活性炭的一部分。

關鍵原料活性炭基本可以是煤、木、核、椰子殼、核桃皮、杏仁、棗殼等全部含碳有機材料。該含碳原料在活性爐中，在高溫和的工作壓力下，按熱解作用轉化為活性炭。在這里的整個活性過程中，大的表面積和復雜的孔隙結構正在慢慢產生。說白了，整個吸附過程正好在這個孔隙的中合表面進行。活性炭中孔隙的大小對吸附質有選擇吸附的作用，因為生物大分子不能進入比其孔隙小的活性炭直徑。活性碳是一種以碳為主要原料，經高溫炭化、活性制得的疏水吸附劑。含大量微孔板的活性炭表面積大，能合理去除水中的飽和度和異味，能去除大多數二級出水中的有機化學污染物和一些無機化合物。

活性炭的基本原理

1.過慮基本原理

活化炭濾池是將水中漂浮的污染物進行截流的整個過程，截流后的懸浮固體被填充在活化炭濾池的間隙內。過濾層孔隙限度及其孔隙率的尺寸，隨活性炭料粒度分布的增加而擴大。也就是說，活性炭的粒徑分布越粗，可容納懸浮的室內空間就越大。其主要表現為過度擔心能力提高、污染容量提高、污染容量擴大。同時，活性炭過濾層的間隙越大，水中懸浮固體越能深入運輸到下一個活性炭過濾層，過濾層有足夠的維護厚度時，懸浮固體可以大量切斷，中低層過濾層可以更好地切斷。

在嚴格的理論上，活性炭對懸浮物的截流能力來自于由活性炭產生的表面積。當水量較低時，機組的過慮主要來自活性炭的篩分功效，而水流量快時，過濾能力來自活性炭顆粒表面的吸附功效，在過熱過程中活性炭所給予的顆粒表面積越大，對水懸浮顆粒的粘合能力越強。

2.吸附基本原理

活性炭吸附結構與污染物吸附結構之間的作用力不同，吸附可分為物理吸附和有機化學吸附(亦稱活性吸附)兩種。在吸附全過程中，當活性炭分子結構和污染物分子結構中間的相互作用力是范德華力（或靜電引力）時稱之為物理學吸附；當活性炭分子結構和污染物分子結構中間的相互作用力是離子鍵時稱之為有機化學吸附。物理吸附抗壓強度的關鍵在于活性炭的化學性質，與其物理性質基本無關。因為范德華力較差，對污染物分子結構的構造危害并不大，這類力與分子結構間粘結力一樣，故可把物理學吸附對比為凝結狀況。污染物在物理吸附過程中的物理性質仍然不變。

因為這類物質具有很強的離子鍵，對污染物的結構構造有很大的影響，所以可以把有機化學吸附看作是污染物和活性炭相互作用的結果。有機化學吸附通常包括價格電子共享資源或電子轉移，而不是簡單的微擾或弱極化，這是一個不可逆化學變化全過程。物理化學吸附與有機化學吸附的根本區(qū)別是產生吸附鍵。

因為這類物質具有很強的離子鍵，對污染物的結構構造有很大的影響，所以可以把有機化學吸附看作是污染物和活性炭相互作用的結果。有機化學吸附通常包括價格電子共享資源或電子轉移，而不是簡單的微擾或弱極化，這是一個不可逆化學變化全過程。物理化學吸附與有機化學吸附的根本區(qū)別是產生吸附鍵。

它是指污染物在固體表面吸附后，其活化能下降的過程，因此，吸附的整個過程是一個放熱反應，所釋放出的熱稱為固體表面的吸附熱。物理吸附和有機化學吸附作用力不同，吸附熱、吸附速度、吸附活性能、吸附溫度、吸附選擇性、吸附層數、吸附光譜儀等有差異。在中國，活性炭吸附技術用于制藥、化工廠和食品品類等行業(yè)的傳統(tǒng)工藝中，已有多年的歷史。70年代已逐步用于化學廢水治理。試驗表明，活性炭對水中少量的有機污染物均有良好的吸附性能，對印染、染化、食品工業(yè)和石油加工等化工廢水均有良好的吸附實效性。通常情況下，污水中綜合指標顯示的BOD、COD等有機化合物，如合成染料、表面性劑、酚類化合物、已烷、酚類、化肥及石油化工設備商品等，都具有的綜合性能。所以，活性炭吸附法已逐漸成為解決化工廢水的二、三級處理的主要途徑之一。

吸附性是一種化學物質附著于另一種化學物質表面而產生遲緩效果的整個過程。吸附是一種頁面狀況，其與表面支撐力、表面能的轉變 相關。產生吸附的促進作用有兩個方面，一個是有機溶劑中的水對親金屬化合物的排斥作用，另一個是親金屬化合物濃度對其濃度的誘惑作用。廢水處理中的吸附，多是這兩種力量綜合作用的結果。試驗結果表明，活性炭的比表面積和孔隙結構直接影響到活性炭的吸附能力，而活性炭是由水中的水體狀況決定的。選擇連接孔較發(fā)達的炭種進行廢水處理。另外，灰分也有危害，灰分越小，吸附性能越好，吸附質分子離炭孔越近，越容易被吸附，而吸附質濃度也會影響活性炭的吸附能力。當濃度值為某一范圍時，吸附量隨著吸附質濃度的增大而增大。另外，PH值和溫度也是有害的。隨著溫度的升高，吸附量減少。

活性炭的特點

1.吸附特點

活性炭吸附法是利用多孔結構的活性炭，將水中的一種或多種化學物質吸附在活性炭表面去除的方式，去除目標中含有溶解度的有機化學物質，金屬切削液、微生物菌種、病毒感染重金屬超過標準

在污水處理過程中，活性炭、磺化煤、活性碳、焦碳等都是常用的吸附劑，活性炭歷通過碳晶格常數生成各種形狀和大小不等的較發(fā)達微小孔，大大增加了比表面積，大大提高了吸附能力。活性炭的微孔合理半經一般為1-1萬納米，小圓孔半經不超過2納米，連接孔半經一般為2-100納米，孔半經不超過100-1萬納米。小圓孔容量一般在0.15~0.90mL/g之間，連接孔的面積一般在0.02~0.10mL/g之間，孔徑一般在0.2~0.5mL/g之間。

活性炭是一種非常小的碳顆粒，表面積很大，碳顆粒中有更細的孔-。此種毛細管吸附能力強，且由于炭粒表面面積大，可與氣體(殘渣)充分接觸。當這種汽體（殘渣）被吸附，起凈化處理功效。對于活性炭表面積的科學研究具有重要意義，活性炭比表面積的檢測數據只有采用BET方法才能得到真實的檢測結果，而在中國，許多儀器設備只有做了BET檢測，才能進行真實檢測。現在全世界的比表面積是多少？