活性（xìng）炭处理工业废水的应用

        1 活性（xìng）炭（tàn）的概（gài）述

        炭经过特殊处理之后就会形成活性炭。有机原料在无氧的条件下进行加热，这样（yàng）能够有效减少非炭成分，这（zhè）个过程称（chēng）之为（wéi）炭化。炭化之后再与（yǔ）气体进行化学反应，通过侵蚀其表（biǎo）面机（jī）会（huì）产（chǎn）生一种微孔比较发达的结（jié）构，这（zhè）个过程称（chēng）之（zhī）为活化。这个过程与炭化不同（tóng），这是看不到的（de）。由于进（jìn）行的是点状侵蚀，所以才会使活性炭表（biǎo）面有很多小孔。这些小孔的直径大约2mm左右。活性炭的表面积（jī）很大， 1g的活性炭的表（biǎo）面积可达500～1000㎡左右。活性（xìng）炭所有的应用都离（lí）不开这个特点[1]。其吸附性，指的（de）是其固体表面对水有一（yī）种吸附（fù）作（zuò）用（yòng），这样（yàng）能够达到很好的净水效果。它的（de）吸附能力与其表面的（de）孔（kǒng）的大小有很（hěn）大关系。颗粒越小（xiǎo）孔的扩散就越（yuè）快。颗粒越大（dà）孔的（de）扩散就越慢。只（zhī）有快的扩散速度，才会有好的吸附能力。吸（xī）附过（guò）程是否符合标准，这与吸附的速（sù）度还有吸附的能力是（shì）有很大关系的（de）。这两个要（yào）素衡量吸附过程的好坏。吸附量是决定吸附能力（lì）好坏的重（chóng）要（yào）指标之一。吸附速度是（shì）指单位时间内单位（wèi）重量的吸附剂所吸附的量。在水（shuǐ）处理中，吸附速度决定了吸附剂与污水（shuǐ）的接触时（shí）间[2]。

        2 活（huó）性（xìng）炭处理工业废（fèi）水的应用（yòng）概况分（fèn）析

        我国（guó）淡（dàn）水资（zī）源是（shì）比较稀缺（quē）的，日（rì）常（cháng）饮用到的不（bú）仅有淡水湖的水资源，还有地下水，但是同样严重（chóng）的（de）问（wèn）题就是我国对水（shuǐ）资源的（de）浪费现（xiàn）象是日（rì）益（yì）的（de）显著，并且伴随着我国经济的快速发展和（hé）城市（shì）现代建（jiàn）设的推动（dòng），在工业生产领域对水资源（yuán）的利用（yòng）越来越多（duō），存在（zài）对水资（zī）源的浪费和工业废水对环境的污染现象。所以就（jiù）目前形势来看，要积极的响应（yīng）国家的（de）号召，加强对工业废水处（chù）理的管（guǎn）理。通（tōng）过对相关工业的调查显示，在我国平均每年废水的排出量（liàng）为（wéi）8×10 8m³，并且废水中参杂了很多有毒物质，比如氰化物、氯酚（fēn）等，同时存（cún）在着大量的（de）金（jīn）属离子，对环（huán）境的（de）影响都是很巨大的。大（dà）多数工业企业对废水处理最常用的方（fāng）法是沉淀法、电解法和膜处理法等，但是对废水处理效果最好的还是活性（xìng）炭处理法。因（yīn）为炭（tàn）自（zì）身就有很（hěn）强的吸附能力，在（zài）实际实（shí）践中取得了多（duō）次成效。

        3 工业废水处（chù）理中（zhōng）的活性炭分类、吸附以（yǐ）及影（yǐng）响活性炭吸附的因（yīn）素

        （1）活性炭的分类。运（yùn）用到工业废水（shuǐ）处理（lǐ）的活性炭的分（fèn）类有（yǒu）很多（duō）种，最为普遍的就是粉末状或者是颗粒（lì）状的活性炭。粉末状的活性炭由于体积较小（xiǎo），从而使得自身与废水的接触（chù）面积（jī）更大，所（suǒ）以其吸附效果是最佳的。虽然粉（fěn）末状的（de）活性炭（tàn）制作起来相对简单（dān），且成本较低（dī），但是其使用特（tè）性为一次性，不可（kě）以回收并投放使用[3]。相对来说，颗粒状的活性炭（tàn）在制作（zuò）方面（miàn）就相对复（fù）杂，并且其生（shēng）产成（chéng）本也较高，但唯一（yī）的优（yōu）势在于可以再次（cì）回收使用（yòng）。由于是颗粒状态存在，所（suǒ）以操作管理起来（lái）就（jiù）比较方（fāng）便。在活（huó）性炭处理工业废水（shuǐ）的作业中（zhōng），被广泛认可的是颗粒状活性炭。

        （2）活性炭吸附。活（huó）性炭具有一定的吸附能力，能够对废水中的一（yī）种或者多种以上（shàng）的其他物（wù）质进行吸附（fù），以达到除去（qù）废水中的杂质，实现清（qīng）洁水质的效果（guǒ）。

        （3）影（yǐng）响（xiǎng）活（huó）性炭吸附的因素。在对（duì）废水进行处理时（shí），处（chù）理程度最终取决于活（huó）性（xìng）炭在废水中的吸附能力和（hé）吸附杂（zá）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吸（xī）附的量来决定的（de），吸附效（xiào）率则（zé）是单位体积的活性炭对废（fèi）水杂质（zhì）的（de）单位吸附量所用的时间。首先就是活性（xìng）炭（tàn）的单位体积（jī）对吸附的影响，在对（duì）工业废（fèi）水（shuǐ）进行处理工（gōng）作时，通常情况（kuàng）下，活性炭单（dān）位体积的（de）大小直接决定（dìng）了其吸附能力的（de）大小。由（yóu）于活性炭表面存在很多的空（kōng）隙，体积小的活性（xìng）炭其（qí）对应（yīng）的（de）空隙变（biàn）化的速度就会加强（qiáng），所以吸附能力就强。

        其次就是废水（shuǐ）中的酸碱（jiǎn）值和水温（wēn）对活性炭（tàn）吸附工（gōng）作的影响（xiǎng）。工业（yè）废水在（zài）PH值小于7的（de）情况下，呈酸（suān）性（xìng），活（huó）性炭在酸性的条（tiáo）件（jiàn）下更有利于吸附（fù）。考虑到活性炭在吸附时（shí）的物理反应（yīng）为放热，如果外（wài）界环境的温度（dù）较低，就会有利于提高活性（xìng）炭吸附（fù）效果（guǒ）。最后就是废水的浓（nóng）度对活性（xìng）炭（tàn）的（de）吸附影响，在其他条件稳定的情况下，活性炭的吸附能力（lì）随废水浓度的升高而（ér）升高（gāo）[4]。

        4 活性炭（tàn）在（zài）污水处理（lǐ）中的应（yīng）用（yòng）

        综合（hé）考虑活性炭的成本（běn）和处理标准的问题，所以在对工业废水进行活性炭吸（xī）附处（chù）理时（shí），主要是吸附排除（chú）掉（diào）仅（jǐn）有（yǒu）的微量杂质，实现对污水的净化。以下内容则（zé）是（shì）对活性炭在污水处（chù）理中（zhōng）的应用（yòng）进行分析。（1）活性炭（tàn）处理含铬废水 。活性炭（tàn）对含铬废水的处（chù）理。铬是（shì）以（yǐ）离子形式大量存在与工（gōng）业废（fèi）水中的一种金（jīn）属元素，其（qí）化学价为正（zhèng）六价，但是其存在方（fāng）式是由废水的（de）酸碱值决定的（de）。活性炭的结构很复杂，利用（yòng）其（qí）较强的吸附性，能够充分有效吸附废水中的铬离子（zǐ）。利（lì）用到物理、化学等综合处（chù）理效果，对废（fèi）水（shuǐ）中的铬进行处理，实（shí）现（xiàn）净化（huà）废水（shuǐ）的最佳效果。（2）活性炭处（chù）理含氰废水。在工业（yè）生产（chǎn）排放出的废水中（zhōng），都存在一（yī）定浓度的含氰物质或者副产氰化（huà）物。在（zài）全国范围（wéi）内的（de）工业废水处理（lǐ）中，运用（yòng）活性炭对含氰（qíng）废水（shuǐ）的（de）处理已经（jīng）越来（lái）越广泛，但是在废水中仍有少量的氰根和（hé）氰化氢，且成（chéng）本也相对较高。

        5 活性（xìng）炭处理（lǐ）工业废水的应用远景（jǐng）

        运用到工业废水处理的活性炭处理技术已经越（yuè）来越被重视，并且随（suí）着我（wǒ）国经济（jì）的快速发展，对相（xiàng）关技（jì）术（shù）进一步展开了（le）研究。就（jiù）活性炭处理工业废水问题，对活性炭的研究，从其自身的表面结构，逐步改善为对表面官能团（tuán）活跃性的（de）研（yán）究，分析（xī）出官能团（tuán）对（duì）活（huó）性（xìng）炭的吸（xī）附能力（lì）的影响。最近对炭元素（sù）的研（yán）究出现了活性炭纤（xiān）维物（wù）质，其物理特点与传统的活性炭大致相同，直接大约为5～20μm；但是与传统（tǒng）活性（xìng）炭不同的是，活（huó）性（xìng）炭纤维具有较强的（de）耐温性。作为在传统活（huó）性炭基础上研发出来的新（xīn）型（xíng）吸附剂，具备吸附效率高（gāo）、能力强和可再生等优势，更够有效的处理传统活性炭未能处理的（de）废（fèi）水，操作（zuò）简单，成本相对较低，可以充分实现对废水的处理效果。用一定的方法去处理（lǐ）活性炭，让其表面官能团性质与数量改变，这（zhè）个叫做活性炭的改性（xìng）。各种（zhǒng）改性活（huó）性炭根据其（qí）处理方式不同而不（bú）同（tóng）。比如说，以去（qù）除有机（jī）污染物为主要目的的（de）活性炭其（qí）改性表面的研究方（fāng）向就是：减（jiǎn）少表面内酯基（jī）及（jí）羧（suō）基等含氧官能团的（de）含（hán）量，增加活性炭（tàn）表（biǎo）面（miàn）的（de）疏水性（xìng）。

        6 结束语

        根（gēn）据上文的分析与研究可知我国现阶段的活性炭处（chù）理工业（yè）废（fèi）水技（jì）术尚（shàng）未完（wán）善，有（yǒu）些相关的理论和技术要求都有待提高。除此之（zhī）外还有我国对工（gōng）业废水处理的活性炭的提供量日益紧张，生产设备少，且生产成本越来越（yuè）高（gāo），这一系列因（yīn）素限制了活（huó）性炭处理技术的（de）发展。与一些发达国家之间的（de）差距还（hái）是很大的。应针（zhēn）对不同处理要求的废水（shuǐ），对（duì）活性炭的功（gōng）能（néng）进行创新，加大对相关技术理论的研究，确保活（huó）性炭处（chù）理工业废水技术的稳定发（fā）展。进而为我（wǒ）国的活性炭（tàn）处（chù）理废（fèi）水（shuǐ）工作贡献一份（fèn）力（lì）量。