活性炭生产线项目可行性研究报告
报告摘要
所谓产业（项目）规划是国家或地方各级政府根据国家的方针、政策和法规，对行业、专项和区域的发展目标、规模、速度，以及相应的步骤和措施等所做的设计、部署和安排。
根据谨慎财务测算，该项目总投资11656.08万元，其中：固定资产投资10040.78万元，占项目总投资的86.14%；流动资金1615.30万元，占项目总投资的13.86%。在固定资产投资中建筑工程投资3898.55万元，占项目总投资的33.45%；设备购置费2457.67万元，占项目总投资的21.08%；其它投资费用3684.56万元，占项目总投资的31.61%。
项目建成投入正常运营后主要生产活性炭产品，根据谨慎财务测算，预期达纲年营业收入14774.00万元，总成本费用11338.39万元，税金及附加59.90万元，利润总额3435.61万元，利税总额3994.70万元，税后净利润2576.71万元，达纲年纳税总额1417.99万元；达纲年投资利润率29.47%，投资利税率34.27%，投资回报率22.11%，全部投资回收期6.02年，提供就业职位292个，达纲年综合节能量19.68吨标准煤/年，项目总节能率21.59%，具有显著的经济效益、社会效益和节能效益。
目录
第一章项目绪论 (6)
一、项目名称及建设性质 (6)
二、项目承办单位 (6)
三、项目建设选址及用地综述 (6)
四、项目土建工程建设指标 (7)
五、设备选型方案 (8)
六、主要能源供应及节能分析 (8)
七、环境保护及清洁生产和安全生产 (8)
八、项目总投资及资金构成 (10)
九、资金筹措方案 (10)
十、项目预期经济效益规划目标 (10)
十一、项目建设进度规划 (11)
十二、综合评价及 (11)
第二章报告编制总体说明 (15)
一、报告编制目的及编制依据 (15)
二、报告编制范围及编制过程 (17)
第三章项目建设背景及必要性 (19)
一、活性炭产业发展规划背景 (19)
二、项目建设背景 (21)
三、项目建设的必要性 (23)
第四章建设规模和产品规划方案合理性分析 (25)
一、建设规模及主要建设内容 (25)
二、产品规划方案及生产纲领 (26)
第五章项目选址科学性分析 (27)
一、项目建设选址原则 (27)
二、项目建设区概况 (27)
三、项目用地总体要求 (28)
第六章工程设计总体方案 (29)
一、工程地质条件 (29)
二、工程规划设计 (29)
三、建筑设计方案 (31)
四、辅助设计方案 (32)
五、防水和防爆及防腐设计 (33)
六、建筑物防雷保护 (33)
七、主要材料选用标准要求 (34)
八、采用的标准图集 (35)
九、土建工程建设指标 (35)
第七章原辅材料供应及成品管理 (36)
一、原辅材料供应及质量管理 (36)
二、原辅材料采购及管理 (37)
第八章工艺技术设计及设备选型方案 (38)
一、原料及成品路线原则及工艺技术要求 (38)
二、项目工艺技术设计方案 (39)
三、设备选型方案 (39)
第九章环境保护 (42)
一、项目建设区域环境质量现状 (42)
二、运营期废水影响分析及防治对策 (44)
三、运营期固废影响分析及防治对策 (45)
四、综合评价及建议 (46)
第十章节能分析 (48)
一、节能法规及标准 (48)
二、项目所在地能源消费及能源供应条件 (49)
三、能源消费种类和数量分析 (50)
四、项目节能措施 (51)
第十一章组织机构及人力资源配置 (53)
一、法人治理结构 (53)
二、人力资源配置 (53)
第十二章项目实施进度计划 (55)
一、项目建设期总体设计 (55)
二、项目实施保障措施 (55)
第十三章投资估算与资金筹措 (57)
一、项目总投资估算 (57)
二、资金筹措与投资计划 (58)
第十四章经济评价 (59)
一、基本假设及基础参数选取 (59)
二、经济评价财务测算 (60)
三、项目盈利能力分析 (62)
第十五章项目招投标方案 (64)
一、招标依据和范围 (64)
二、招标组织方式及招投标要求 (66)
三、招标委员会的组织设立 (67)
四、项目招投标要求 (67)
五、项目招标方式和招标程序 (70)
六、招标费用及信息发布 (71)
第十六章综合评价 (73)
第一章项目绪论
本章作为可行性研究报告的首章，主要在于综述报告中各章节的主要内容和问题及研究结论，并对项目建设的可行与否提出综合建议。该报告从项目建设的必要性和依据、项目选址、设备选型方案、环境保护、投资方案及资金筹措、建设规模、建设内容、项目建设选址、项目总投资匡算、建设进度初步安排等各个方面对即将展开的项目进行数据详实与合理的分析，为某某有限公司“活性炭生产建设项目”建设决策和政府部门对该投资项目进行审核提供依据。
一、项目名称及建设性质
（一）项目名称
项目名称：活性炭生产建设项目。
（二）项目建设性质
本期工程项目属于新建工业项目，主要从事活性炭的研制开发与制造业务。
二、项目承办单位
承办单位名称：某某有限公司。
三、项目建设选址及用地综述
（一）项目建设选址
本期工程项目选址在蚌埠，项目拟定建设区域地理位置优越，交通便
利，规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备，非常适宜本期工程项目建设。
（二）项目用地性质
本期工程项目计划在蚌埠建设，用地性质为建设用地。
（三）项目用地规模
项目拟定建设区域属于工业项目建设占地规划区，建设区总用地面积30268.46平方米（折合约45.38亩），净用地面积30268.46平方米（红线范围折合约45.38亩），土地综合利用率100.00%；项目建设遵循“合理和集约用地”的原则，按照活性炭行业生产规范和要求进行科学设计、合理布局，符合活性炭制造和经营的规划建设要求。
（四）项目用地控制指标
该工程规划建筑系数65.36%，建筑容积率1.63，建设区域绿化覆盖率5.12%，固定资产投资强度221.26万元/亩，建设场区土地综合利用率100.00%；根据测算，本期工程项目建设完全符合《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24号）文件规定的具体要求。
四、项目土建工程建设指标
本期工程项目净用地面积30268.46平方米，建筑物基底占地面积19783.47平方米，总建筑面积49337.59平方米，其中：规划建设主体工程33305.65平方米，项目规划绿化面积2523.71平方米，土地综合利用面积30268.46平方米。
五、设备选型方案
本期工程项目计划购置生产及检测设备共计86台（套），设备购置费2457.67万元。
六、主要能源供应及节能分析
（一）主要能源供应
1、本期工程项目生产用电为三级负荷，年用电量527821.24千瓦?时，折合64.87吨标准煤。
2、根据测算年总用水量11686.30立方米，折合1.00吨标准煤，主要是生产补给水和办公及生活用水；本期工程项目用水由蚌埠市政管网供给，在项目区内建设的给水管网，采用管径DN250㎜的PE管接入场外预留接口，即可保证项目的日常用水。
（二）项目节能分析
“活性炭生产建设项目”在设计过程中，对生产工艺、电气设备、建筑等方面采取有效节能措施，年用电量527821.24千瓦?时，年总用水量11686.30立方米，项目年综合总耗能量（当量值）65.87吨标准煤/年。根据测算，与其他备选生产工艺技术相比，达纲年综合节能量19.68吨标准煤/年，项目总节能率21.59%，因此，该项目属于能源利用效果较好的项目。
七、环境保护及清洁生产和安全生产
（一）环境保护
本期工程项目符合蚌埠发展规划，选用生产工艺技术成熟可靠，符合蚌埠产业结构调整规划和国家的产业发展政策；项目建成投产后，在全面采取各项污染防治措施和加强企业环境管理的前提下，对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，所以，本期工程项目建设不会对区域生态环境产生明显的影响。
（二）清洁生产
本期工程项目设计中采用了清洁生产工艺，应用清洁原材料，生产清洁产品，同时采取完善和有效的清洁生产措施，能够切实起到消除和减少污染的作用；因此，本期工程项目建成投产后，各项环境指标均符合国家和地方清洁生产的标准要求。
（三）安全生产
本期工程项目采用了先进、成熟、可靠的活性炭生产技术，在设计中严格执行国家有关劳动安全卫生政策，并根据实际情况采取完善的安全卫生措施，预计本期工程项目在建成后将有效防止火灾、雷电、静电、触电、机械伤害、噪声危害等事故的发生。
本期工程项目主体工程火灾危险类别为丙类，建筑耐火等级为二级；项目设计中除了各专业严格按照有关规范进行消防措施设计外，还按规范要求设置了各类消防设施，主要包括消防给水管网、消火栓、干粉灭火器等，因此，本期工程项目消防系统具有较高的安全可靠性。
八、项目总投资及资金构成
按照《投资项目可行性研究指南》的要求，本期工程项目总投资包括固定资产投资和流动资金两部分，根据谨慎财务测算，本期工程项目预计总投资11656.08万元，其中：固定资产投资10040.78万元，占项目总投资的86.14%；流动资金1615.30万元，占项目总投资的13.86%。
九、资金筹措方案
该项目投资均由企业自筹。
十、项目预期经济效益规划目标
（一）达纲年经济效益目标值
1、项目达纲年预期营业收入（SP）：14774.00万元（含税）。
2、年总成本费用（TC）：11338.39万元。
3、税金及附加：59.90万元。
4、达纲年利税总额：3994.70万元。
5、项目达纲年利润总额（PFO）：3435.61万元。
6、项目达纲年净利润（NP）：2576.71万元。
7、项目达纲年纳税总额：1417.99万元。
（二）达纲年收益增益目标
1、达纲年投资利润率：29.47%。
2、达纲年投资利税率：34.27%。
3、达纲年投资回报率：22.11%。
（三）经济效益评价目标
1、全部投资回收期（所得税后）（Pt）：6.02年（含建设期）。
2、产投资回收期：6.02年。
十一、项目建设进度规划
“活性炭生产建设项目”按照国家基本建设程序的有关法规和实施指南要求进行建设，本期工程项目建设期限规划12个月，即从2018年8月开始至2021年8月正式投产止，包含：项目建设前期准备工作、勘察设计、土建施工、设备采购安装和调试、人员培训及竣工验收等工作阶段。目前，某某有限公司已经完成前期的各项准备工作，包括：市场调研、建设规模确定、项目选址、用地预审、资金筹措等项事宜，现在正在办理项目备案工作。
本期工程项目计划从可行性研究报告的编制到工程竣工验收、投产运营共需12个月的时间，自2018年8月开始进行项目备案、环境影响评价、节能评估、安全评价、土建施工、设备安装调试、试生产到竣工验收，至2021年8月正式投产止；项目申报、土建工程等前期筹备工作从2018年8月开始实施，待资金到位后开始正式动工建设。
十二、综合评价及
1、本期工程项目符合国家产业发展政策和规划要求，符合蚌埠及蚌埠活性炭行业布局和结构调整政策；项目的建设对促进蚌埠活性炭产业结
构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极的推动意义。
2、“活性炭生产建设项目”属于《产业结构调整指导目录（2011年本）》（2013年修正）鼓励类发展项目，符合国家产业发展政策导向；项目的实施有利于加速我国活性炭的国产化进程，推动活性炭制造产业调整和行业振兴；有助于提高某某有限公司自主创新能力，增强企业的核心竞争力；因此，本期工程项目的实施是必要的。
3、某某有限公司为适应国内外市场需求，拟建“活性炭生产建设项目”，本期工程项目的建设能够有力促进蚌埠经济发展，为社会提供就业职位292个，达纲年纳税总额1417.99万元，可以促进蚌埠区域经济的繁荣发展和社会稳定，为地方财政收入做出积极的贡献，由此可见，本期工程项目的实施具有显著的社会效益。
4、项目拟建设在蚌埠内，工程选址符合蚌埠土地利用总体规划，保证项目用地要求，而且项目建设区域交通运输便利，可利用现有公用工程设施，水、电、气等能源供应有保障。
5、项目场址周围大气、土壤、植物等自然环境状况良好，无水源地、自然保护区、文物景观等环境敏感点；某某有限公司对建设期和生产经营过程中产生的“三废”进行综合治理达标排放，对环境影响程度较小，职工劳动安全卫生措施有保障。
6、本期工程项目采用国内先进的生产、环境、检测控制装备，对节约能源、环境保护、生产优质活性炭均可得到有力支撑，成熟的工艺技术
及先进的生产设备为项目的实施提供了强力的技术保障，同时，生产过程符合环境保护、清洁生产、节能减排等标准要求。
7、项目配套条件成熟。本期工程项目在蚌埠内组织实施，实施地周边道路四通八达，原料及产品运输方便，项目建设区域内配套建有完善的水、电、气、通讯工程设施等有利条件。
8、根据谨慎财务测算，本期工程项目达纲年投资利润率29.47%，投资利税率34.27%，全部投资回报率22.11%，全部投资回收期6.02年（含建设期12个月），固定资产投资回收期6.02年（含建设期），因此，本期工程项目经营非常安全，说明项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。
9、本期工程项目利用现有土地，计划总建筑面积49337.59平方米（计容建筑面积49337.59平方米）；购置先进的技术装备共计86台（套），项目建设规模合理、经济技术实施方案可行。
10、本期工程项目通过对主要生产工艺和设备从投资经济性和先进性两方面进行综合比较、分析，选用的设备均具有当今国内外先进水平，具有生产效率高、性能稳定可靠等优点。
11、本期工程项目总投资11656.08万元，其中：固定资产投资10040.78万元，，流动资金1615.30万元；经测算分析，项目建成投产后达纲年营业收入14774.00万元，总成本费用11338.39万元，年利税总额3994.70万元，其中：税后净利润2576.71万元；纳税总额1417.99万元，其中：增值税499.19万元，税金及附加59.90万元，年缴纳企业所得税858.90
万元；年利润总额3435.61万元，全部投资回收期6.02年，固定资产投资回收期6.02年，本期工程项目可以取得较好的经济效益。
综上所述，通过本章上述所做的技术、经济、环境保护、安全等方面分析结果表明，“活性炭生产建设项目”技术上可行、经济上合理；本报告认为：该项目所提供的活性炭市场前景良好，投资方向正确，资本结构合理，技术方案设计优良，经济效益突出且财务比率好，有利于第三方投资或融资及招商引资；因此，本期工程项目的投资建设和实施无论是经济效益、社会效益还是环境保护、清洁生产都是积极可行的。
第二章报告编制总体说明
依据国家有关项目建设的法律、法规、技术规范和蚌埠等当地政府的有关政策、规定文件的要求，对本期工程项目的投资建设进行了全面、详细的研究分析论证，结合蚌埠的自然条件、资源条件、基础设施条件和建设环境要求，依据某某有限公司对本期工程项目总体规划设想方案，认真编制《活性炭生产建设项目可行性研究报告》，现将报告编制情况说明如下。
一、报告编制目的及编制依据
（一）报告编制目的
本报告编制的目的是对“活性炭生产建设项目”进行技术可靠性、经济合理性及实施可能性的方案分析和论证，在此基础上选用科学合理、技术先进、投资费用省、运行成本低的建设方案，最终使得某某有限公司建设项目所产生的经济效益和社会效益达到协调、和谐统一。
（二）报告编制依据
1、《某某有限公司活性炭生产建设项目可行性研究报告》编制委托书。
2、《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划》。
3、《中华人民共和国土地管理法》。
4、《中华人民共和国环境保护法》。
5、《中华人民共和国安全生产法》。
6、《限制用地项目目录（2012年本）》。
7、《禁止用地项目目录（2012年本）》。
8、《产业结构调整指导目录（2011年本）》（2013年修正）。
9、《投资项目可行性研究指南（试用版）》。
10、《建设项目经济评价方法与参数（第三版）》。
11、《建设项目经济评价细则》（2010年本）。
12、《建设项目可行性研究报告编制内容深度规定》。
13、《国民经济行业分类》（GB/T4754-2002）。
14、《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》。
15、《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24号）
16、《蚌埠工业和信息化发展“十三五”规划》。
17、《蚌埠技术改造投资导向目录（2016-2018年）》。
18、《蚌埠“十三五”战略性新兴产业暨高技术产业发展专项规划》。
19、《蚌埠“十三五”发展总体规划》。
20、《蚌埠工业项目规划设计条件》。
21、国家现行的有关法律、法规、产业发展政策及相关设计规范、标准和规定等。
22、某某有限公司提供的《项目投资计划书》以及与本期工程项目有关的工艺技术资料、财务数据等基础资料。
23、某某有限公司现场勘察及市场调查收集的有关资料。
24、报告编制人员调查收集蚌埠的社会经济、交通运输及自然条件等资料。
25、某某有限公司提供的其他与项目相关的基础数据以及对《活性炭生产建设项目可行性研究报告》的具体要求等。
二、报告编制范围及编制过程
（一）报告编制范围
1、项目建设背景和必要性分析：依据国家产业发展政策、活性炭行业“十三五”发展规划、地方经济发展状况和产业发展趋势，同时，根据某某有限公司已经具体的资源条件、建设条件并结合企业发展战略，阐述本期工程项目建设的背景及必要性。
2、市场供需分析：根据我国活性炭行业市场需求的变化趋势，分析本期工程项目活性炭的发展前景，论证活性炭的国内外市场需求并确定项目的目标市场、价格定位，以此分析市场风险，确定风险防范措施等。
3、项目建设方案：根据活性炭市场分析并结合某某有限公司资金、技术和经济实力确定项目的生产纲领和建设规模；分析选择项目的技术工艺并配置生产设备，同时，分析原辅材料消耗及供应情况是否合理。
4、项目工程方案：初步了解项目建设区域范围、面积、工程地质状况、外围基础设施等条件，对项目建设条件进行分析，提出项目工程建设方案，内容包括：场址选择、总图布置、土建工程、辅助工程、配套公用
工程、环境保护工程及安全卫生、消防工程等。
5、项目节能、环境保护与安全卫生：针对项目的特点，分析本期工程项目能源消费情况，计算能源消费量并提出节能措施；分析项目的环境污染、安全卫生情况，提出建设与运营过程中拟采取的环境保护和安全防护措施。
6、项目组织管理和实施进度计划：根据项目实际情况，提出项目组织、建设管理、竣工验收、经营管理等初步方案；结合项目特点提出合理的总体及分年度实施进度计划。
7、项目投资估算：根据项目工程量及投资估算指标，按照国家和蚌埠及蚌埠的有关规定，对拟建工程投资进行初步估算，编制项目总投资表，按工程建设费用、工程建设其他费用、预备费、建设期固定资产借款利息等列出投资总额的构成情况，并提出各单项工程投资估算值以及与之相关的测算值。
8、资金筹措方案：根据项目建设进度及某某有限公司能够提供的资本金等情况，提出建设项目资金筹措方案，编制建设投资估算筹措表和分年度资金使用计划表。
9、项目经济效益分析：根据项目的经营特点，对项目进行定量的财务分析，测算项目投产期、达纲年营业收入和总成本费用，计算项目财务效益指标，结合融资方案进行偿债能力分析，并开展项目不确定性分析等。
第三章项目建设背景及必要性
一、活性炭产业发展规划背景
（一）战略新兴产业“十三五”发展规划
战略性新兴产业领域创新活跃，现有管理方式不适应的情况还大量存在。在生物领域，企业密集反映新药和医疗服务准入问题突出。一是目前有上万种药品排队候审。二是我国在基因检测等新型医疗手段方面具备较强技术实力，但目前还难以在全国范围内推广应用。三是在一些省级招标中，医疗器械国内和进口分组招标，导致自主创新产品受到不公平待遇。在新能源领域，光伏市场转好，但光伏生产被列入产能过剩行业，企业难以融资。同时，企业反映光伏补贴拖欠情况增多。风电弃风现象长期存在，2015年1—6月全国弃风电量175亿千瓦时，同比增加101亿千瓦时，平均弃风率达15.2%，同比上升6.8个百分点。
（二）工业绿色发展规划
控制工业过程温室气体排放。以减少工业过程二氧化碳、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫等温室气体排放为目标，以水泥、钢铁、石灰、电石、己二酸、硝酸、化肥、制冷剂生产等为重点，控制工业过程温室气体排放。开展水泥生产原料替代，利用工业固体废物等非碳酸盐原料生产水泥，减少生产过程二氧化碳排放。开展高碳产品替代，引导使用新型低碳水泥替代传统水泥、新型钢铁材料或可再生材料替代传统钢材、
有机肥或缓释肥替代传统化肥，减少高碳排放产品消费。
（三）经济新常态下产业结构调整
新常态下全面深化改革，首先要精心谋划好和利用好我国经济的巨大韧性、潜力和回旋余地，依靠促改革调结构，推动经济发展提质增效升级。要坚持用改革的办法不断改善经济运行的微观基础和产业基础，努力保持稳增长和调结构平衡，有针对性地加大民生保障力度，为推动经济转型升级创造更为有利的条件，为改革持续推进创造更加稳定的发展环境。
（四）中国制造2025
据介绍，两年以来，顶层设计基本完成，形成了以《中国制造2025》为引领，11个专项规划为骨干，重点领域技术路线图、工业“四基”发展目录等绿皮书为补充，各地落实文件为支撑，横向联动、纵向贯通、各方面协同的政策体系。同时，创新体系建设深入推进。还成立了首家国家制造业创新中心动力电池创新中心。培育建立了19家省级创新中心。制造业与互联网融合不断深化，基于互联网的创业创新载体不断涌现。此外，质量品牌建设取得新进展。产品实物质量不断提升，原材料、重大装备等领域部分产品质量接近国际先进水平，企业和产业集群品牌培育成效显著。城市试点示范开局良好，批复同意宁波等12个城市和4个城市群为“中国制造2025”试点示范城市（群）。
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活性炭的选型、投入与活性炭滤池的运行维护 张捷，徐子松 (桐乡市水务集团有限公司，桐乡314500) 摘要。本文重点介绍了桐乡市自来水公司果园桥水厂活性炭的选型、投入以及活性炭滤池的运行维护情况。通过对活性炭滤池不同规格活性炭运行情况进行系统的跟踪分析，摸索活性炭滤池的运行维护管理经验，旨在优化活性炭滤池的运行，为今后的设计和运行管理提供借鉴。 关键词t活性炭：活性炭滤池：运行维护 O．前言 近年来，作为桐乡市果园桥水厂供水水源的大运河支流康泾塘受到有机污染的程度越来越严重(见表一)。在人们对生活质量的需求不断提升的前提下，对饮用水质量的要求也越来越高。针对日益恶化的源水水质，采用预处理及深度处理工艺成为提高供水水质的必要手段，也是今后国内水处理发展的趋势。深度处理中的臭氧活性炭工艺是目前处理微污染源水最有效的手段之一，在国内外研究应用已有70多年历史。活性炭过滤是深度处理工艺的最后阶段，更是必不可少的环节。对活性炭滤池科学的运行维护能够有效的提高供水水质、节省制水成本、延长活性炭的使用周期。果园桥水厂对此有多年的实践，有必要作一次全面的总结。 1．工艺概况 臭氧活性炭深度处理工艺利用臭氧的强氧化性改变大分子有机物的性质和结构、利用活性炭的吸附性能以及附着在活性炭表面上的生物膜的生物降解作用去除水中有机物，达到净化水
质的目的。 臭氧的氧化能力极强，仅次于氟，在活性炭过滤前投加臭氧可以杀死细菌、去除病毒、氧化水中有机物、提高水中有机物的可生化性，增强活性炭吸附的生物作用，有利于活性炭对有机物的去除，还可以延长活性炭的再生周期。 活性炭对分子量在1500以下的环状化合物、不饱和化合物以及分子量在数千以上的直链化合物(糖类)有较强的吸附能力，对去除腐殖酸、异臭、色度、农药、烃类有机物、有机氯化物、洗涤剂等有很好的效果，特别是对致突变物质及氯化致突变物前驱物的良好吸附，进一步降低了出水的致突变活性。 许多实验研究证明，为了抑制饮用水中大肠杆菌的生长，需要达到AOC<50 ug／L，TOC<2mg／L，活性炭表面附着的生物膜具有生物降解作用，在常规处理之后进行生物处理对致突物有一定的去除效果，使出水达到更好的生物稳定性，管网水也获得了更长的保质期。 果园桥水厂的水质“革命”作为一个技改项目在市人大会议上提出，并列为桐乡市2003年为民办实事的十件大事之一。采用生物接触氧化预处理+常规处理+臭氧活性炭深度处理为全过程的水处理新工艺，一期工程设计规模为8万m3／d，在原有常规处理工艺的基础上新增预处理及深度处理工艺，2002年7月开工，2003年5月竣工投产；二期工程设计规模为7万m3／d，为一套完整的预处理+常规处理+深度处理工艺，2003年8月开工，2004年7月竣工投产。两期工程全部竣工并投入运行后，果园桥水厂的水处理工艺从原来的单一常规处理迅速跃升至国内先进水平。 臭氧投加点在活性炭过滤之前，根据实际水质情况投加量为l～3mg／L，臭氧接触时间为15min。活性炭滤池分为10格，一期7格为1．5mm柱状炭，3格为8X30目破碎炭，二期10格全部为12X40目破碎炭，利用原有反冲洗水塔中的砂滤池出水对炭层进行反冲洗，通
活性炭的制作方法 郑州虹阳净水材料有限公司整理 活性炭电极材料的干法室温改性方法 活性炭电极材料的干法室温改性方法，利用滚压振动磨机作为改性设备;在惰性气体环境、干法和室温条件下按如下步骤进行：a)将滚压振动磨机置于手套箱中，封闭出料口，将待加工的活性炭样品由加料口加入磨机筒体内;b)用空气过滤网将磨机加料口封闭，再将整个手套箱封闭，利用真空泵将手套箱及振动磨机筒体抽成真空，然后充入惰性气体。抽气和充气应反复进行，直到整个手套箱中的气氛完全由惰性气体控制，并且与外部大气压平衡为止;c)根据原料的颗粒尺度和形貌，通过*机设定并控制所需的振动频率和研磨时间。本发明能优化活性炭的孔径分布，改善活性炭的结晶性和导电性，操作简便，能耗低，效率高，无附加污染和后续处理工艺。 活性炭电极材料的干法室温改性方法 活性炭电极材料的干法室温改性方法，利用滚压振动磨机作为改性设备;在惰性气体环境、干法和室温条件下按如下步骤进行：a)将滚压振动磨机置于手套箱中，封闭出料口，将待加工的活性炭样品由加料口加入磨机筒体内;b)用空气过滤网将磨机加料口封闭，再将整个手套箱封闭，利用真空泵将手套箱及振动磨机筒体抽成真空，然后充入惰性气体。抽气和充气应反复进行，直到整个手套箱中的气氛完全由惰性气体控制，并且与外部大气压平衡为止;c)根据原料的颗粒尺度和形貌，通过*机设定并控制所需的振动频率和研磨时间。本发明能优化活性炭的孔径分布，改善活性炭的结晶性和导电性，操作简便，能耗低，效率高，无附加污染和后续处理工艺。 高活性光催化的空气净化粉体材料及其制备方法与应用 本发明公开了一种在紫外、可见光和*辐射条件下都具有较好的光催化效果的空气净化粉体材料及其制备方法和应用，空气净化粉体材料为带有掺杂元素的纳米氧化钛包覆*米极性矿物电气石颗粒形成的纳米-*米复合粉体材料，所述掺杂元素为稀土元素或/和过渡元素，其中稀土元素为选自Ce、Pr、La、Sm、Eu、Nd元素的氧化物或硝酸盐中的一种或几种，所述过渡元素为选自Fe、Ag、Co、Cu、Zn元素中的一种或几种。本发明的空气净化材料在紫外、可见光和*波条件下都具有较好的光催化效果，光催化产生的· 含活性炭的球状颗粒复合材料及其制备工艺 本发明公开了一种含活性炭的球状颗粒复合材料及其制备工艺，该材料由含活性炭的内核与陶质薄膜层外壳组成。其制备工艺是：在活性炭、膨润土和凹凸*土中加入添加剂，制得内核;在膨润土和凹凸*土中加入添加剂，制得外壳材料，将外壳材料粘合于内核表面，高温烧结，得到球状颗粒复合材料。这种含活性炭的复合材料，表面为多孔状的陶质薄膜层外壳，该结构在确保活性炭吸附性能的同时，提高了材料的耐压性、耐磨性，可防止活性炭碎屑、粉末的掉落;同时，在使用一段时间后，用户可自行对材料进行脱附处理，恢复材料的吸附活性。该颗粒复合材料可应用于有*、有害气体的吸附去除。
活性炭的生产方法及工艺 作者：易择活性炭 上文我们分享了目前市场上有哪些活性炭：按材质分主要有煤质活性炭、木质活性炭、果壳活性炭、椰壳活性炭等；按形状分类有不定型颗粒炭、柱状活性炭、蜂窝活性炭、粉末活性炭等。 那么活性炭是如何生产的？是经过怎样的生产工艺得到的呢？这次我们以煤质活性炭的生产过程为例，来聊聊活性炭的生产方法和工艺。 01原料选择 按原理来说，所有的煤炭都可以生产制作成活性炭。但因不同的煤质生产的出来的活性炭品质有很大差异，为了更好的适应市场和让资源得到合理的利用，目前国内煤质活性炭的生产原料，主要采用山西大同地区的弱粘结性烟煤和宁夏的太西无烟煤。 此外，新疆烟煤也适宜制作活性炭。近几年受新疆地区煤层开发和经济发展的影响，现在采用新疆烟煤生产活性炭的厂家也越来越多。另外陕西神木地区也有部分企业使用当地烟煤生产活性炭，但活化出来的产品吸附值普遍较低，碘吸附值主要在400-700mg/g（国标87标）。 02炭化活化工段 “活性炭是一种含碳材料经过炭化、活化处理后的炭质吸附剂”，据此句定义可知生产活性炭有两个必备的工段，就是炭化和活化。 炭化是活性炭制造过程中的主要热处理工艺之一，常采用的设备主要有流态化炉、回转炉和立式炭化炉。
煤质活性炭通常炭化的温度在350-600℃。在炭化过程中大部分非碳元素——氢和氧因原料的高温分解首先以气体形式被排除，排除了原料中的挥发分和水分，而获释的元素碳原子则组合成通称为基本石墨微晶的有序结晶生成物，使得炭颗粒形成了初步孔隙，具备了活性炭原始形态的结构。原料经过炭化之后，我们称之为炭化料，炭化料已经具备了一定的吸附能力，但吸附能力极低，经检测一般炭化料碘吸附值只有200mg/g左右。 活化方法根据活化剂的不同分为物理活化法（也称气体活化法）和化学活化法。 煤质活性炭常用的活化方法是物理活化法，以水蒸气、烟道气（水蒸气、CO2、N2等的混合气）、CO2或空气等作为活化气体、在800-1000℃的高温下与炭化料接触进行活化（实际生产过程中最常使用烟道气）。 活化过程通过开放原来闭塞的孔隙、扩大原有孔隙和形成新的孔隙三个阶段达到造孔的目的。活化主要是通过活化炉设备进行活化反应造孔，当下主流有斯列普炉（SLEP）、斯克特炉（STK）、耙式炉、回转炉，目前在国内斯列普炉是使用最多的气体活化法炉型。 03成品工段 成品工段主要是根据应用需要制作成粒度不同的产品，对于颗粒炭，主要有破碎、筛分和包装三个过程。 破碎设备通常是采用双辊式破碎机，通过调节双辊之间的间隙大小，控制产品的粒度大小，以提高合格粒度筛分的得率。 筛分设备通常采用振动筛，将破碎后的物料筛分成粒度较大、合格和粒度较大的三种。在实际生产过程中往往会在振动筛上加多层筛网筛出几种粒度范围内的产品，最后将粒度合格的产品进行包装销售。工业应用中通常采用500kg/包和25kg/包的方式进行包装。另外在生产过程中，对于特殊用途的产品也会用去石机和除铁机以降低产品的灰分。 对于粉末活性炭，主要是通过磨粉和包装两个过程。磨粉现在基本上大多工厂都是采用雷蒙磨设备生产，通过调节磨机的分析器可以生产出粒度为200目和325目的成品粉炭。 04深处理工段 针对某些特殊用途的产品，会将成品炭再进行酸洗、碱洗、水洗等深加工处理。
【臭氧- -生物活性炭工艺】的设计与运行管理 臭氧- 生物活性炭工艺的设计与运行管理 张金松, 范洁, 乔铁军 (深圳市水务〈集团〉有限公司, 深圳518031) 摘要: 针对臭氧—生物活性炭工艺设计和运行管理的重点问题,首先对工艺设计中的活性炭滤料选择、活性炭滤层结构设计、活性炭池型选择、臭氧系统选择、臭氧接触池优化设计和复合预氧化设计等内容进行了研究和总结,并且对工艺运行管理中存在的微生物安全、大型微生物控制、活性炭滤池初滤水管理及pH控制、预臭氧和主臭氧工艺的运行管理等问题,提出了相应的解决方案,以及今后应用中应重点注意的若干问题。 关键词: 臭氧活性炭; 设计; 运行管理; 微生物安全; 标准 深水集团所属梅林水厂和笔架山水厂的臭氧—生物活性炭工艺分别于2005 年和2006 年投入运行,对水厂进一步提高有机物、氨氮的去除效果,降低嗅味,全面改善水质发挥了重要作用。但在实际运行中,也陆续发现了一些国内外文献未曾报道过的新问题,如生物活性炭导致pH值大幅降低,出水有剑水蚤、线虫等微型动物检出等水质问题。因此,如何通过更好的设计和运行管理,从技术上解决这些问题,无论在理
论上还是在实践中均具有非常重要的意义。 1 工艺设计 1.1 活性炭性能指标的选择标准 根据制造原料不同,活性炭可分为木质炭、果壳炭和煤质炭等,其中煤质活性炭因其具有多孔性和高硬度的优点,且来源稳定和价格较低,在大规模水处理工程中得到广泛应用。 在水处理工程中,国外多采用不定型炭(主要是压块破碎炭) ,而国内柱状炭的应用最为广泛。近些年来,不定型炭(主要是柱状破碎炭)在国内得到越来越多的关注,并已经被应用在一些新建水厂中。 研究结果表明,活性炭滤池出水水质与活性炭性能指标之间具有某种相关性。根据分析结果和实际运行情况,并参考国内外活性炭选择的标准,制定了适合于我国南方地区饮用水中活性炭选择的性能指标,如表1所示。1.2 活性炭滤层结构活性炭滤层厚度一般不低于1. 2 m,根据要去除的不同污染物,接触时间在6～30 min之间,但在一些应用中可高于或低于这个范围。通常,以去除嗅味为主时,接触时间一般为8 ～10 min; 以去除CODMn为主时,接触时间一般为12～15 min。 研究结果表明,砂垫层对浊度有去除效果,但是去除率不高,当砂垫层进水浊度为0. 10 NTU时,浊度的平均去除率为6. 5%;石英砂垫层对高锰酸盐指数和氨氮基本没有去除作用。然而
生物活性炭滤池的反冲洗方式研究
生物活性炭滤池的反冲洗方式研究 在臭氧—生物活性炭深度处理技术应用中，生物活性炭(BAC)滤池的反冲洗问题非常棘手又亟需解决。随着BAC滤池运行时间的延长，炭粒表面和滤床中积累的生物和非生物颗粒量不断增加，导致炭粒间隙减小，影响滤池的出水水质和产水量［1］。反冲洗方式与相关参数直接影响BAC滤池的运行效果和成本。有研究表明［2］，采用单独水冲的滤池出水中生物可同化有机碳(AOC)和细菌量高于采用气水联合反冲的滤池，而充分去除过量的生物膜是保证滤池成功运行的重要前提。国外对生物滤池反冲过程中的颗粒脱附机理进行了研究［3］，但关于其程序及相关参数选取的报道较少，而这又恰是指导生产所必须解决的重要问题。国内对此方面的研究起步较晚，个别采用生物活性炭技术的水厂只能直接参照国外经验，如昆明、北京水司均采用单独水冲(滤层膨胀率为25%)。 1 试验方法 1.1 工艺流程及装置 中试的工艺流程为预臭氧化→混凝、沉淀、过滤→臭氧—生物活性炭，试验装置包括常规处理、臭氧化和BAC滤池处理系统。 BAC滤池横断面尺寸为500 mm×500 mm，高度为4.92 m，内部均分为两格，采用小阻力配水系统。池内装填ZJ-15型柱状活性炭，其碘值和亚甲蓝吸附值分别为961、187 mg/ g。运行之前采用未加氯的砂滤出水先浸泡活性炭1周，再反洗清洁。
试验期间，臭氧化与常规处理工艺参数基本恒定。预臭氧化的接触时间和投量分别为4.5min和1.5 mg/L左右；主臭氧化的接触时间和投量分别为16 min和2.0mg/L左右。常规处理水量为3～3.5m3/h，混合时间为6～6.5s，反应时间为23.2～19.9 min，沉淀池清水区上升流速为1.39～1.62 mm/s、斜管内上升流速为1.60～1.87mm/s，滤池滤速为6.49～7. 57 m/h。混凝剂和pH值调节剂分别采用液态碱铝和氢氧化钠，投加浓度分别为2.5、6 mg/L左右。 1.2 反冲方式 第一阶段单独水反冲试验的炭床高度分别为2.0、2.5 m，冲洗强度分别为12、14、18L/(m2·s)，冲洗历时约为10 min。第二阶段气水联合反冲洗试验的炭床高度为2.0 m，气冲强度分别为8、11、14L/(m2·s)，气冲历时分别为3、5min；水冲强度分别为6、8、10、1 2、14L/(m2·s)，水冲历时约为10 min。 试验期间BAC滤池进水水温较高(平均为29 ℃)，采用自然挂膜(生物膜成熟时间约为15d)，其反冲洗周期一般为7d。 2 结果与分析 水中生物颗粒的相对含量以浊度表示，其微生物最低检测浓度为3.7×105个/mL［4］。BAC滤池反冲废水中微生物浓度(个/mL)的数量级一般不低于105［2、3］，故以反冲废水的浊度作为一项主要检测指标。 2.1 水反冲 ①冲洗强度
活性炭相关知识 《中国药典》2015年版四部收载了活性炭（供注射用），其中对吸着力、微生物限度、细菌内毒素提出了较高要求。随着医药行业对活性炭的需求越来越高，活性炭的品种层出不穷，性能也各有特异。目前，我厂的合规活性炭供应商有：浙江杭木工业有限公司活性炭分公司，福建元力活性炭股份有限公司，上海活性炭厂有限公司。我厂参芪提取物的脱色、参芪扶正注射液的配制过程、三七总皂苷的提取脱色等工艺过程都需使用活性炭。因此，使用何种活性炭，怎么用活性炭，成为工艺优化以及保证产品质量稳定性的重点，相关人员应进一步学习活性炭相关知识。 一、活性炭分类 由于原料来源、制造方法、外观形状和应用场合不同，活性炭的种类（品种）很多，到目前为止尚无精确的统计材料。 1. 按原料来源分 1.1木质活性炭 木质活性炭是指由木材、农作物秸杆、竹材及其加工废弃物和果壳等为原料制造的活性炭产品。 1.2 矿物质原料活性炭 这一类活性炭主要是指由各种煤和石油及其加工产物（包括煤焦油、煤沥青、煤半焦、石油烃类、石油渣油、石油沥表、石油焦等）为原料制成的。 1.3 其它原料的活性炭 为了科学研究和特殊用途的需要以及扩大活性炭原料来源,也可以用合成树酯、废橡胶、废塑料、生活和工业垃圾中的有机物等为原料制造活性炭。现在还有用金属碳化物为原料，将金属除去而制造中孔特别发达的活性炭。 1.4 再生活性炭 为了充分利用资源，许多在不同场合对已经使用过且已失去吸附活性炭经过不同方法的加工又恢复了全部或部分吸附性能，进行重复使用。使失去吸附性能的活性炭复吸附活性的过程叫活性炭再生，经过再生过程加工的活性炭叫再生活性炭。再生方法有热再生、化学洗脱、溶剂萃取再生、生物再生等。
2.活性炭滤池 1 工艺设计 活性炭滤池采用V型滤池形式，滤速9.9m/h，炭床厚度为2m，空床停留时间为12min。双排布置，每组5格，共10格，分设于管廊二侧。单格过滤面积158M3。滤料采用四种不同活性炭，活性炭的选择标准根据中试规模试验确定，在安全制水的同时可考察不同活性炭对污染物的去除效能差别。 2滤池反冲洗 根据滤格水位，通过PID调节程序调节清水阀开启度，保证滤格恒水位过滤。根据过滤时间或滤池水头损失设定值两种方式确定是否进行自动反冲洗，也可进行人工强制反冲洗。 建设回用水池用于回收反冲洗用水，所以库容能够容纳一格GAC 滤池的反冲洗水也是反冲洗能否进行的前提条件之一。 滤池采用气水分别单独反冲洗，采用短柄滤头配气配水:单气冲强度55 m3/h/m2，气冲时间3-5min;单水冲强度25耐/h/m2，水冲时间10min左右。冲洗水泵设于活性炭滤池管廊内，冲洗水泵共设4台，3用1备，每台流量1317 m 3/h，扬程10m。冲洗鼓风机及滤池气动阀门采用供气空压机，设在臭氧制备车间旁边。 3设备配置 每格滤池设洗砂槽10根，GAC滤池每格均设置液位计、液位开关和水头损失测量仪。反冲洗水总管、反冲洗气总管、阀门气源总管分别设置压力变送器。GAC滤池出水设置浊度仪、余氯仪。
每格滤池设600x600气动闸板进水阀二只、DN600清水出水调节气动蝶阀、800x800气动闸板排水阀、DN800水冲气动蝶阀、DN400气冲气动蝶阀及DN400初滤水排放气动蝶阀各一只，DN80排气气动蝶阀三只。清水出水阀采用调节阀，以滤格内恒水位控制阀门开启度。阀门气源由空压机系统提供。 活性炭滤料采用高压水水射器水力输送，每格滤池设二根DN100进炭管和出炭管，管材为不锈钢。 [此文档可自行编辑修改，如有侵权请告知删除，感谢您的支持，我们会努力把内容做得更好]
一种改性活性炭的制备方法，黎福根，唐怀远Patents Publication number CN103043659 A Publication type Application Application number CN 201210548722 Publication date Apr 17, 2013 Filing date Dec 17, 2012 Priority date Dec 17, 2012 Publication number 201210548722.1, CN 103043659 A, CN 103043659A, CN 201210548722, CN-A-103043659, CN103043659 A, CN103043659A, CN201210548722, CN201210548722.1 Inventors 黎福根, 唐怀远 Applicant 湖南丰日电源电气股份有限公司 Export Citation BiBTeX, EndNote, RefMan Patent Citations (3), Classifications (1), Legal Events (3) External Links: SIPO, Espacenet 一种改性活性炭的制备方法 CN 103043659 A Abstract 本发明公开了一种改性活性炭的制备方法，所述改性活性炭是采用抑氢剂改性的活性炭；所述的抑氢剂为负载在活性炭表面的氧化铅；其制备过程是先使用活性炭吸附铅离子；再使用碱将铅离子沉积在活性炭表面；最后通过热处理使氢氧化铅分解成氧化铅，并负载在活性炭表面；活性炭、铅盐与碱通过球磨方法发生化学反应，然后在保护气环境下通过高温处理制备。本发明制备工艺简单，生产周期短，易于工业化生产，设备投资较少；绿色环保；应用广泛；能够增大活性炭的比电容。 Claims(2) 1. 一种改性活性炭的制备方法，其特征在于，所述改性活性炭是采用抑氢剂改性的活性炭；所述的抑氢剂为负载在活性炭表面的氧化铅；所述的改性活性炭的制备过程是：1.先使用活性炭吸附铅离子； 2.再使用碱将铅离子沉积在活性炭
活性炭的活化机理及应用 材研1407 朱明2014200483 活性炭是一种非常优良的吸附剂，它是利用植物原料(木屑、木炭、果壳、果核)、煤 和其它含碳工业废料作原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。根据活化介质的不同，活性炭活化方法分 为物理活化法、化学活化法和物理—化学复合活化法。物理活化水蒸汽、二氧化碳、空气 或它们的混合气体对环境污染小，因其依靠氧化碳原子形成孔隙结构，活化温度较高且活 性炭得率低。化学活化法活性炭得率较高，孔隙发达，吸附性能好。但此法对设备腐蚀性大，环境污染严重。热解能量循环利用困难。而且活性炭中残留化学药品．在应用方面受 到限制。 一．活性炭的活化机理 1.物理活化法 物理活化法一般分两步进行，先将原料在500℃左右炭化，再用水蒸汽或CO2 等气体在高温下进行活化。高温下，水蒸汽及二氧化碳都是温和的氧化剂，碳材料内部C原子与活化剂结合并以CO+H 2或CO的形式逸出，形成孔隙结构。物理活化法所需的活化温度一般较化学活化法高，而且活化所需的时间也更长，因此耗能比较大，成本高。尽管有这些缺点，物理活化法在实际生产中的应用仍然十分广泛，原因在于其制得的活性炭无需过多 的后处理步骤，不像化学活化法制得的活性炭需要除去残留的活化剂。 将炭化材料在高温下用水蒸气、二氧化碳或空气等氧化性气体与炭材料发生反应，使炭材料中无序炭部分氧化刻蚀成孔，在材料内部形成发达的微孔结构。炭化温度一般在600℃，活化温度一般在800℃∽900℃。其主要化学反应式如下： C+2H2O 2H2+CO2 △H=18kcal C+H2O H2+CO △H=31kcal CO2+C 2CO △H=41kcal 上述三个化学反应均是吸热反应，即随着活化反应的进行，活化炉的活化反应区域温度将逐步下降，如果活化区域的温度低于800℃，上述活化反应就不能正常进行，所以在活化炉的活化反应区域需要同时通入部分空气与活化产生的煤气燃烧补充热量，或通过补充外加热源，以保证活化炉活化反应区域的活化温度。 活化反应属于气固相系统的多相反应，活化过程中包括物理和化学两个过程，整个过程包括气相中的活化剂向炭化料外表面的扩散、活化剂向炭化料内表面的扩散、活化剂被炭化料内外表面所吸附、炭化料表面发生气化反应生成中间产物（表面络合物）、中间产物分解
生物活性炭滤池的工艺参数试验研究 前言 随着水源污染的日益严重，为了克服常规处理工艺的不足，满足不断提高的饮用水水质标准，对常规处理工艺出水再进行深度净化将成为自来水厂的选择之一。生物活性炭技术能有效去除水中有机物(尤其是可生物降解部分)和嗅味等，从而提高饮用水化学和微生物安全性，目前它已作为自来水深度净化的一个重要途径而被水工业界重视[1，2]。该技术要点是：以粒状活性炭为载体富集水中的微生物而形成生物膜，通过生物膜的生物降解和活性炭的吸附去除水中污染物，同时生物膜能通过降解活性炭吸附的部分污染物而再生活性炭，从而大大延长活性炭的使用周期。生物活性炭滤池的工艺参数直接影响其处理效果和成本，并且合适的参数值还和滤池边水水质有一定关联，在大规模应用前进行针对性的研究很有必要。 1．试验研究方法 l.1 试验工艺流程及装置 本次试验为中试规模，试验工艺流程为预臭氧化十混凝、沉淀、过滤+臭氧--生物活性炭，试验装置(图1)设于深圳大涌水厂内，包括常规处理、臭氧化和活性炭滤池处理系统。 活性炭滤池横截断面尺寸为500×500mm，高度为4.92m，内部均分两格，采用小阻力配水系统。装填ZJ-15型柱状活性炭（山西新华化工厂产品），该炭碘值和亚甲兰吸附值分别为961和187mg/g，堆积密度460g/L。活性炭在使用之前，先用未加氯的砂滤出水浸泡1周，再用未加氯的砂滤出水反洗清洁，然后装池。生物活性炭滤池采用下向流型式，进水溶解氧含量一般在7.50mg/L左右，能充分保证生物降解对溶解氧的需求。滤池采用两段式气水反冲洗，即首先以空气擦洗、再以未加氯的砂滤出水反冲，反冲洗周期为7天。 臭氧采用Ozonia公司的CFS-1A型臭氧发生器现场制备，以空气为气源、以自来水为冷却介质。预臭氧化的臭氧接触时间和投加量分别为4.5min和1.5mg/L左右，水在塔内流速40m/h左右。主臭氧化的臭氧接触时间和投加量分别采用液态碱铝和氢氧化钠，投加浓度分别为2.5mg/L和6mg/L左右。
1 活性炭的表面官能团 活性炭的表面化学性质决定了其化学吸附特性。化学性质主要指活性炭表面的化学官能团,可分为含氧官能团和含氮官能团;含氧官能团又可分为酸性含氧官能团和碱性含氧官能团:酸性基团有羧基、酚羟基、醌型羰基、正内酯基及环式过氧基等,碱性氧化物普遍认为是苯并噁口英钅翁的衍生物或类吡喃酮结构基团。酸性氧化物使活性炭具有极性的性质,有利于吸附各种极性较强的化合物;碱性化合物易吸附极性较弱或非极性物质。 2 活性炭的表面改性 化学官能团作为活性中心支配了活性炭表面化学性质,而活性炭表面官能团的数量和种类主要是由生产活性炭的原材料所决定,从而对成品活性炭进行改性处理以改善其吸附性能就有一定的意义。活性炭表面化学性质的改性可以从氧化改性、还原改性、酸碱处理改性、负载金属改性、酸碱改性等方面进行。下面分别加以论述: 2. 1 氧化改性 一般活性炭属于非极性物质,由于它的疏水性,使它可以在水溶液中有效吸附各种非极性有机物,但吸附溶液中具有一定极性的亲水性的溶质就有困难。天然有机物中的非腐殖质物质包括碳水化合物质、蛋白质、肽类、氨基酸、脂肪和色素等许多低分子量有机物以及藻类有机物等。一般说来,这类有机物易被微生物分解。近年来的研究表明,消毒副产物相当一部分是来自水中的非腐殖质部分的天然有机物,按DOC 计算,与腐殖质部分的天然有机物形成的消毒副产物相比,二者比例相当。而这部分物质在常规处理工艺中的去除作用较弱,因此可以通过改变活性炭表面碱性和酸性基团的含量,从而对活性炭进行氧化处理以提高对此类物质的吸附能力。氧化改性主要是利用强氧化剂在适当的温度下对活性炭表面的官能团进行氧化处理,从而提高表面含氧基团的含量,增强表面的极性。表面极性较强的活性炭易吸附极性 物质,从而可以达到吸附回收或废水处理的目的。当前对活性炭氧化改性研究主 要以硝酸氧化改性为主,此外针对过氧化氢和次氯酸的研究也较多。对活性炭进行氧化改性处理可使其化学性质和微孔结构同时发生改变,缓和的氧化改 性处理可使活性炭表面的含氧集团增多,结构的微孔变化不大,吸附性能变化也不大;强氧化改性则使其微孔结构遭破坏,过渡孔系增多,吸附性能明显降低。活性炭经氧化处理后,表面酸性基团大量增加, 表面亲水性增强, 零电点p H(p Hpzc) 值降低,而硝酸氧化同时可导致活性炭的结构塌陷,比表面积降低,过氧化氢对纤维活性炭(ACF) 有一定的活化作用。氧化改性可增强活性炭对CO2，SO2。、苯、金属离子等极性较强的物质的吸附,但减弱了对苯酚、腐殖酸等有机物质的吸附。王琳发现利用强氧化剂对活性炭进行改性,改变了活性炭表面官能团的性质,使原来具有催化还原能力的官能团,改性为具有氧化能力的官能团,从而抑制了活性炭中亚硝酸盐的形成,使出水中亚硝酸盐浓度从未改性活性炭的2 . 0mg/ L 降低为改性后的0. 01mg/ L 改性后活性炭的吸附性能有不同程在硝酸改性过程中,活性炭的孔隙结构在破坏的同时也不断生成,改度的升高和降低,应根据活性炭的应用领域选择不同的改性工艺。与市售活性炭比较,改性活性炭的碘吸附值总体下降,说明硝酸改性对活性炭的微孔结构产生破坏。随着温度的升高和处理时间的延长,改性活性炭 的吸附性能总体呈先升后降的趋势。在本实验条件下,硝酸改性活性炭的较
活性炭物理特征 一、 一般性质活性炭外观为暗黑色，只有良好的吸附性能，化学稳定性好，可耐强酸及强碱，能经受水浸，高温。比重比水轻，是多孔性的疏水性吸附剂。 二、细孔结构和细孔分布活性炭在制造过程中，挥发性有机物去除后，晶格间生成的空隙形成许多形状和大小不同的细孔。这些细孔壁的总表面积（比表面积）一般高达500~1700m2/g,这就是活性炭吸附能力强、吸附容量大的主要原因。表面积相同的炭，对同一种物质的吸附容量有时也不同，这与活性炭的细孔结构和细孔分布有关。细孔构造随原料，活化方法、活化条件不同而异，一般可以根据细孔半径的大小分为三种： 大微孔半径1000~100000A 过渡孔20~1000A 小微孔~20A（A=10-9cm） 一般活性炭小微孔容积约为0.15~0.90ml/g，表面积占活性炭总表面积的95%以上，因此活性炭与其他吸附剂相比，具有小微孔特别发达的特征。过渡孔的容积为0.02~0.10ml/g，表面积不超过单位重量吸附剂总面积的5%，用药剂活化法制得的活性炭，孔容积和表面积可以提高。液相吸附时，吸附质（溶质）分子直径较大，如着色成份的分子直径多在30A 以上，这时小微孔几乎不起作用。有些吸附质通过过渡孔作为通道扩散到小微孔中去，因此吸附质的扩散速度受过渡孔多少的影响。液相吸附时，过渡孔的数量有一定的要求是重要的。大微孔容积为0.2~0.5ml/g，表面积只有0.5~2m2/g。对液相物理吸附，大微孔的作用不大，但作为触媒载体时，大孔的作用甚为显著。活性炭的细孔分布及作用模式见图3： 上述细孔分布特征仅为一般情况，因活性炭的性质受多种因素的影响，不同的原料、不同的
《水质净化工艺设计》大作业 姓名叶嘉爵 学号 成绩 时间 2014.12.12
《水质净化工程设计》大作业任务书 在完成《水质净化工程设计》课程学习后，要求学生掌握给水处理和污水处理的新工艺设计计算，对于构筑物的设计达到或接近施工图设计。为此，要求学生独立完成以下设计内容： 1.完成给水处理之深度处理臭氧-活性炭的工艺设计计算和构筑物施工图设计。 2.完成污水处理之生化处理的新工艺设计计算和构筑物的施工图设计。 要求编写计算书和绘制A3的设计图纸。设计图纸按施工图的深度完成。以A4大小装订。
给水处理厂及污水处理厂的设计资料分别如下： 给水处理厂： 1.水厂净产水量为 24.5 万m3/d。 2.水源为河水，原水水质如下所示： 4.气象资料：年平均气温22℃，最冷月平均温度4℃，最热月平均温度34℃，最高温度39℃，最低温度1℃。常年风向东南。 5.地质资料：净水厂地区高程以下0～3米为粘质砂土，3～6米为砂石堆积层，再下层为红砂岩。地基允许承载力为2.5～4公斤/厘米。 6.厂区地形平坦，平均高程为70.00米。 污水处理厂设计资料： 1.污水处理厂处理规模为 24.5 万m3/d。 2.城市污水的水质如下表所示：（除pH外，其余项目单位为mg/ L） 3.污水处理厂出厂水水质应执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。确定的污水处理厂出水水质如下：BOD5≤10mg/L ，COD≤50mg/L，SS≤10mg/L，NH3-N ≤5mg/L，PO43--P≤0.50mg/L。 4. 污水处理厂厂区地形拟为平坦地形，标高为7 5.00米。 5. 全年平均气温21.8℃，最冷平均月气温9.7℃，最热月平均气温32.6℃，最高温度38.7℃，最低温度0.0℃。 7. 夏季主风向：东南风。
活性炭改性研究进展 韩严和 全 燮 薛大明 赵雅之 陈 硕 (大连理工大学环境科学与工程学院,大连116023) 摘 要 本文从表面结构特性、表面化学性质和电化学性质3个方面叙述了国内外在活性炭改性方面的研究进展。 表面结构特性改性主要是从增大比表面积和控制孔径分布两方面展开,从而增大吸附量;表面化学性质改性主要是通过氧化还原改变表面含氧酸性、碱性基团的相对含量以及负载金属改性,从而改变对极性、极性较弱或非极性物质的吸附能力;电化学性质改性主要是通过加微电场改变活性炭表面的带电性和由此而产生的化学性质的变化,从而改变吸附性能。最后,本文还从活性炭的吸附性质方面,客观地提出了今后发展方向。 关键词 表面结构性质 表面化学性质 电化学性质 活性炭 改性 Advance of research on modified activated carbon Han Yanhe Quan Xie Xue Daming Zhao Yazhi Chen Shuo (School of Environmental Science and Tech nology ,Dalian University of Technology ,Dal ian 116023) A bstract The paper depicts the advance of research on modified active carbon at home and abroad from surface structure properties ,chemical characterization and electrochemical characterization .The modification of surface structure properties is m ainly done by enlarging specific surface area and co ntrol porosity ,according -ly enlarging adsorption capacity .The modification of surface chemical characterization is done by redox to modify relative content of o xygen containing acid g roup and base g roup and loading of metal compound ,ac -co rdingly modify the adso rption capacity of dipoles ,w eak dipoles and non -dipoles molecules .The modifica -tion of electrochemical characterization is m ainly done by exposing activated carbon under w eak electric field to modify the charge of the surface and chemical character change ,accordingly modify the adso rption capacity .In the end ,advance of research is proposed in the future from adsorption capacity of activated carbon . Key words surface structure properties ;surface chemical character ;electrochemical character ;activ ated carbon ;modification 收稿日期:2002-10-13 作者简介:韩严和(1976～),男,安徽安庆人,硕士,主要研究方向为 环境工程(主要是水处理),现研究课题为活性炭电改性处理染料废水。 活性炭是一种优良的吸附剂,它能吸附各种有机物和无机物。活性炭具有多孔结构,吸附容量大、速度快,能有效地吸附气体、胶态物质及有机色素等,因此广泛用于食品工业、化学工业和环境保护等各个领域。它还有一个最大的特点就是饱和后可以再生。 活性炭具有很大的吸附性能主要是由其特殊的表面结构特性和表面化学特性所决定,同时,活性炭的电化学性质对吸附性能也有很大的作用。活性炭 的表面化学性质和表面结构特性决定其吸附性能。对活性炭进行氧化改性处理可使两者性质同时发生改变,缓和的氧化使表面含氧基团增多,结构的微孔变化不大,吸附性能变化也不很大。强氧化改性则使其微孔系结构遭破坏,过渡孔系增多,吸附性能明显降低。 1 表面物理结构特性的改性 结构特性决定了活性炭的物理性吸附。结构特性主要是指微孔体积、比表面积和微孔结构等,普通活性炭存在灰分高、孔容小、微孔分布过宽、比表面积小和吸附性能差等特点。因此,有必要对其结构进行改性。活性炭的比表面积、孔径分布等物理性质对其吸附能力有很大的影响。活性炭的孔径分布是影响吸附容量的主要因素,这是因为分子筛的作 用,当尺寸较大的吸附质分子不能进入孔直径比其小的孔内,孔径与吸附质分子的关系及吸附性能如下[1]: 第4卷第1期环境污染治理技术与设备 Vol .4,No .12003年1月Techniques and Equipment for Environmental Pollution Control Jan .2003
活性炭 活性炭是一种黑色粉状，粒状或丸状的无定形具有多孔的碳，主要成分为碳，还含少量氧、氢、硫、氮、氯。也具有石墨那样的精细结构，只是晶粒较小，层层间不规则堆积。具有较大的表面积(500～1000米2/克)，有很强的吸附性能，能在它的表面上吸附气体、液体或胶态固体；对于气体、液体，吸附物质的质量可接近于活性炭本身的质量。其吸附作用具有选择性，非极性物质比极性物质更易于吸附。在同一系列物质中，沸点越高的物质越容易被吸附，压强越大温度越低浓度越大，吸附量越大。反之，减压，升温有利于气体的解吸。常用于气体的吸附、分离和提纯，溶剂的回收，糖液、油脂、甘油、药物的脱色剂，饮用水及冰箱的除臭剂，防毒面具中的滤毒剂，还可用作催化剂或金属盐催化剂的载体。 早期生产活性炭的原料为木材、硬果壳或兽骨，后来主要采用煤，经干馏、活化处理后得到活性碳。生产方法有：①蒸汽、气体活化法。利用水蒸气或二氧化碳在850～900℃将碳活化。②化学活化法。利用活化剂放出的气体，或用活化剂浸渍原料，在高温处理后都可得到活性炭。活性炭具有微晶结构，微晶排列完全不规则，晶体中有微孔（半径小于20［埃］＝10-10米）、过渡孔（半径20～1000）、大孔（半径1000～100000），使它具有很大的内表面，比表面积为500～1700米2／克。这决定了活性炭具有良好的吸附性，可以吸附废水和废气中的金属离子、有害气体、有机污染物、色素等。工业上应用活性炭还要求机械强度大、耐磨性能好，它的结构力求稳定，吸附所需能量小，以有利于再生。 活性炭用于油脂、饮料、食品、饮用水的脱色、脱味，气体分离、溶剂回收和空气调节，用作催化剂载体和防毒面具的吸附剂。活性炭脱色效果在水中最强，有机溶剂中较弱。一般加0.1—3％（W／V），搅拌30～60分钟，活性炭的粒度对脱色时间有影响，而且不同生产厂家，不同加工方法生产的活性炭，脱色效果相差很大。脱色温度和PH要根据你产物的性质，通过试验确定了。（1）活性碳一般使用温度是75-80度比较好；（2）活性炭脱色效果在水中最强，在强极溶剂中使用效果也不错，在非极性溶剂中效果较差；（3）一般情况下，在pH3-6条件下使用较好；（4）一般情况下，加入量为千分之一至三（or5)；（5）脱色时间一般为30-60min；（6）活性碳的种类型号很多，比如糖用碳，油用碳等，要选择一种适合你使用的活性碳。 注意事项：（1）切不可在沸腾的溶液中加入活性炭，那样会有暴沸的危险。（2）用活性炭脱色要待固体物质完全溶解后才加入，因为有色杂质虽可溶于沸腾的溶剂中，但当冷却析出结晶体时，部分杂质又会被结晶吸附，使得产物带色，所以用活性炭脱色要待固体物质完全溶解后才加入。 活性炭使用须知 一、吸附分离原理 在两相介面上，一相中的物质或溶解在其中的溶质向另一相转移和积聚，使两相中物质浓度发生变化的过程称为吸附过程，既可以发生在液固介面，也可以发生在气固介面上。能够将其他物相中的某一组分有选择性地富集到自身表面的物质称为吸附剂，被吸附的物质称为吸附质。所谓介面，通俗地讲也就是表面，因此，吸附其实可以看成一种表面现象，吸附剂的吸附性能与其表面特性有密切的关系。例如比表面积。比表面积越大，吸附能力越强，通常比表面积随物质多孔性的增大而增大。 典型的吸附分离过程包含四个步骤：首先，将待分离的料液（或气体）通入吸附剂中；其次，吸附质被吸附到吸附剂表面，此时吸附是有选择性的；第三，
生物活性炭滤池的反冲洗方式研究 摘要：反冲洗是保证生物活性炭滤池成功运行的一个重要环节。对不同反冲洗方式的效果进行了比较,根据反冲洗废水浊度变化及对滤池出水水质的影响,确立了合理的反冲洗方式,并给出相关的反冲洗强度和反冲洗历时参数,以期为生物活性炭滤池的设计和运行提供参考。 在臭氧—生物活性炭深度处理技术应用中,生物活性炭(BAC)滤池的反冲洗问题非常棘手又亟需解决。随着BAC滤池运行时间的延长,炭粒表面和滤床中积累的生物和非生物颗粒量不断增加,导致炭粒间隙减小,影响滤池的出水水质和产水量［1］。反冲洗方式与相关参数直接影响BAC滤池的运行效果和成本。有研究表明［2］,采用单独水冲的滤池出水中生物可同化有机碳(AOC)和细菌量高于采用气水联合反冲的滤池,而充分去除过量的生物膜是保证滤池成功运行的重要前提。国外对生物滤池反冲过程中的颗粒脱附机理进行了研究［3］,但关于其程序及相关参数选取的报道较少,而这又恰是指导生产所必须解决的重要问题。国内对此方面的研究起步较晚,个别采用生物活性炭技术的水厂只能直接参照国外经验,如昆明、北京水司均采用单独水冲(滤层膨胀率为25%)。 1试验方法 1.1工艺流程及装置 中试的工艺流程为预臭氧化→混凝、沉淀、过滤→臭氧—生物活
性炭,试验装置包括常规处理、臭氧化和BAC滤池处理系统。 BAC滤池横断面尺寸为500mm×500mm,高度为4.92m,内部均分为两格,采用小阻力配水系统。池内装填ZJ-15型柱状活性炭,其碘值和亚甲蓝吸附值分别为961、187mg/g。运行之前采用未加氯的砂滤出水先浸泡活性炭1周,再反洗清洁。 试验期间,臭氧化与常规处理工艺参数基本恒定。xxxxg/L左右；主臭氧化的接触时间和投量分别为16min和2.0mg/L左右。常规处理水量为3～3.5m3/h,混合时间为6～6.5s,反应时间为23.2～19.9min,沉淀池清水区上升流速为 1.39～1.62mm/s、斜管内上升流速为1.60～1.87mm/s,滤池滤速为6.49～7.57m/h。混凝剂和pH值调节剂分别采用液态碱铝和氢氧化钠,投加浓度分别为2.5、6mg/L左右。 1.2反冲方式 第一阶段单独水反冲试验的炭床高度分别为2.0、2.5m,冲洗强度分别为12、14、18L/(m2·s),冲洗历时约为10min。第二阶段气水联合反冲洗试验的炭床高度为 2.0m,气冲强度分别为8、11、14L/(m2·s),气冲历时分别为3、5min；水冲强度分别为6、8、10、12、14L/(m2·s),水冲历时约为10min。 试验期间BAC滤池进水水温较高(平均为29℃),采用自然挂膜(生物膜成熟时间约为15d),其反冲洗周期一般为7d。 2结果与分析 水中生物颗粒的相对含量以浊度表示,其微生物最低检测浓度为3.7×105个/mL［4］。BAC滤池反冲废水中微生物浓度(个/mL)的数量