作者：寧夏永瑞達(dá)炭素有限公司 日期：2020年4月13日
活性炭已經(jīng)有超過2500多種商業(yè)產(chǎn)品應(yīng)用。大部分的污水處理廠都會用活性炭濾料對排除廠區(qū)的污水和臭氣進行處理。活性炭是一種惰性固體吸附材料，通常用于去除各種溶于水中的污染物和處理工業(yè)廢氣。它由任何含碳原料制成，包括椰子殼、果殼和煤炭原料。
木質(zhì)活性炭是多孔、成本低、作為吸附劑，它即投即用，可以提供足夠大的表面積以除去污染物。與任何其他用于物理吸附的材料相比，活性炭單位有效比表面積更大。實際上一茶匙的活性炭的表面積甚至超過一個美式橄欖球場的面積。
由于這樣罕見特性，凈水活性炭捕捉水溶性污染物的性能特別優(yōu)異，這包括各種帶有味道、氣味、顏色和毒性 的物質(zhì)。它的去除原理是通過污染物和碳石墨片表面之間的表面相互作用而產(chǎn)生的吸附效應(yīng)。
污染物和碳表面之前的相互作用是通過范德華力和誘導(dǎo)性的偶相互作用發(fā)生的。凈水活性炭石墨片將中性有 機分子誘發(fā)成為分子內(nèi)偶子。誘導(dǎo)偶子使分子彼此吸引并粘在一起，因此它們從溶液中析出，進入碳納米 尺寸的孔或吸附空間中。 這種有活性炭促成的作用被稱為提前凝聚。
活性炭廠家使用不同的原料和工藝參數(shù)來制備各種孔徑的濾料。合適的孔隙結(jié)構(gòu)選擇是影響活性炭性能的關(guān)鍵 。
微米級的粉狀活性炭粒子由毫米級的顆粒活性炭研磨而成，和大顆粒相比，它具有更快的動力學(xué)性和更大的污染物去除能力。
木質(zhì)粉狀活性炭可用于擴散面積較大的污染事件，例如藻華現(xiàn)象和工業(yè)廢液或石油外溢等會污染市政水源的問題。另外也可以在澄清工藝單元投加這些粉狀活性炭去除污染物。再之它還可以保護那些固定式的活性顆粒碳 床免受突然的進水污染。
如果處理廠缺少顆粒活性炭的基礎(chǔ)設(shè)施，或者在特定時間內(nèi)濾池沒有足夠的顆?；钚蕴縼響?yīng)對一些偶然性的污染事件的話，使用粉狀活性炭是一個比較經(jīng)濟的替代方案。一次性的粉狀活性炭可以批量式處理污染，將污染降至特定的可接受的較大污染水平，但不一定是零污染或者低至檢測閾值以下。
毫米級的顆?；钚蕴靠梢詫⑽廴疚锼浇抵练治鰴z測閾值濃度以下，而且與粉狀活性炭相比，它僅需要的碳量只要后者的約四分之一。
處理廠需要適當(dāng)?shù)氖┰O(shè)來補充新的濾料去，并且將用過的廢舊活性炭進行熱再生。再生后的活性炭成本 是原生活性炭的一半左右。顆粒活性炭的使用是一個連續(xù)過程，它是一種基于熱再生的多用途產(chǎn)品。
對于可能性和頻率較高的工業(yè)污染，需要準(zhǔn)備更多的活性炭來應(yīng)對可能的緊急情況。粒狀或超大碳顆?；钚蕴坑糜诳刂瞥鞘形鬯械膿]發(fā)性污染氣體，例如硫化氫和其他氣體。木質(zhì)顆?；钚蕴恳矞p少了過濾床的變量，讓廢氣流通過碳床就能實現(xiàn)凈化，這也減少了讓廢氣通過致密濾床的風(fēng)機等潛在能耗。
活性炭總會飽和，不可能一直用下去。無論是原生活性炭或再生活性炭，它需要定期的更換。另外碳孔的分布是不均勻的，吸附能量有強弱之分，間距越小的碳片可以提供更高的吸附勢能。再生活性炭的性能經(jīng)過幾次循環(huán)之后，吸附功效會逐漸減弱，較終還是需要使用原生活性炭來代替。
如果要對活性炭在污水廠的使用做進一步的討論的話，我們需要探討相應(yīng)的測試方法，來幫助水廠運行人員為 其具體的應(yīng)用情景選擇較佳的配置方案，并對活性炭的功效和生命周期做評估。
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