果壳活性炭在废水处理中的应用

活性炭在水处理中的特点、性质及应用活性碳主要依靠其高吸附能力的特性，有效去除水中的氯、异色、异味、重金属等。

带活性碳的水过滤器，是美国销售最广的净水装置。

活性碳是以椰子壳为原料，颗粒均匀。

表面具有大量微孔，形成巨大的比表面积（1克活性碳能吸附微尘的面积相当于2亩地大小），活性碳主要依靠其高吸附能力的特性，吸附水中的氯、异色、异味等，也有以杏核壳等为原料的果壳碳和以煤为原料的煤质碳，吸附性能较椰壳碳差，价格也便宜很多。

任何表面都有自发降低表面能的倾向，由于固体表面难于收缩，所以只能靠降低界面张力的办法来降低界面张力的方法来降低表面能，这也就是固体表面能产生吸附作用的根本原因。

由于活性炭具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积，对水中溶解的有机物，如苯类化合物、酚类化合物、石油及石油产品等具有较强的吸附能力，而且对用生物法及其他方法难以去除的有机物，如色度、异臭、表面活性物质、除草剂、合成染料、胺类化合物以及许多人工合成的有机化合物都有较好的去除效果，因此活性炭吸附技术在水处理中已得到广泛应用。

活性炭的特点活性炭是一种多孔性含炭物质，具有发达的微孔构造合巨大的比表面积。

它包括许多种具有吸附能力的碳基物质，能够将许多化学物质吸附在其表面上。

活性炭最初用于制糖业，后来广泛用于去除污水中的有机物合某些无机物。

活性炭的性质活性炭外观为暗黑色，具有良好吸附性能，化学性质稳定，可耐强酸及强碱，能经受水浸、高温，密度比水小，是多孔的疏水性吸附剂。

活性炭的作用活性炭产生吸附的主要原因是固体表面上的原子力场不饱和，有表面能，因而可以吸附某些分子以降低表面能。

固体从溶液中吸附溶质分子后，溶液的浓度将降低，而被吸附的分子将在固体表面上浓聚。

活性炭在制造过程中，其挥发性有机物被去除，晶格间生成了空隙，形成许多不同形状、不同大小的细孔。

通常活性炭颗粒中的孔隙占颗粒总体积的70%～80%。

这些孔隙形状多样，孔径分布范围很广，细孔壁的总表面积即比表面积一般高达500～1700平方米/克。

活性炭是由椰壳、果壳等为原料，经过炭化(焖烧炉)、活化(在斯列普活化炉中800℃高温水蒸汽活化)、破碎、筛选、风选、水洗、烘干等工序制得,活性炭是净水器中最主要、使用最多的吸附材料(其他吸附材料还有：中性大孔树脂、大孔阴树脂、分子筛、硅藻土等)。

早在二十世纪三十年代，人们就用活性炭从焦化厂的废水中吸附苯酚，因此，活性炭在水处理中的应用已有近八十年的历史。

有记载1862年英国采用活性炭净化饮用水。

我国现代最早的净水器(上海仙童净水科技有限公司，1986年)也是以活性炭为净水材料的。

可以说，从净水器诞生以来，活性炭一直与净水器“形影不离”，难分难解。

一、活性炭的分类1、根据制活性炭原料的不同，活性炭可分为：(1)木质炭：又可分为木炭(由木屑为原料制成)、竹炭(由竹为原料制成)、果壳炭(由核桃壳或杏核为原料制成)、椰壳炭(由椰子壳为原料制成)，净水器中常用的是椰壳炭或果壳炭。

(2)煤质炭(由无烟煤制成，以宁夏产的质量较好)(3)骨炭(由动物骨头制成)。

(4)载银活性炭：一般以果壳活性炭为原料，以特殊工艺使之载银，含银量常为0.1～0.3%,它在水中会缓慢释放出银离子(Ag+)，而银离子有杀菌作用，因此载银活性炭除了普通活性炭的吸附功能外，还具有抑制细菌繁殖的功能。

净水器一定要用优质的载银活性炭，否则开始时出水中银离子会超标，而使用不长时间就不再有银溶出了。

笔者曾经就如何生产载银活性炭问过某活性炭生产厂厂长，他说把活性炭洗净，浸泡在硝酸银溶液中，捞出后滤干，再泡入盐酸或盐水中，捞出后滤干、洗净、烘干。

我听完后就告诉他说，你这是载的氯化银，氯化银在水中溶解度较大，就会出现前述情况，开始时出水中银离子超标，饮用此水对人体有害;使用不长时间，氯化银全溶解完了，就不再有银离子溶出了，也不再有抑菌作用了。

所以这样的载银活性炭肯定不行，建议慎用。

2、根据活性炭形态的不同，家用净水器中常用的活性炭可分为：(1)粉末活性炭(PAC)。

活性炭在水处理中的应用一、前言水是人类生活不可或缺的资源，同时也是人类健康和工业生产的关键因素。

然而，随着经济的发展和人口的增加，水污染日益严重成为人类面临的一个严峻问题。

活性炭作为一种有效的水处理材料，其应用越来越广泛，在提高水处理效果、减少污染物排放、保护水资源等方面都具有重要的意义。

本文将结合国内外文献和实际案例，介绍活性炭在水处理中的应用及其优缺点。

二、活性炭概述活性炭（Activated Carbon，简称AC）是一种多孔性的吸附材料，主要由可燃材料制成，如木材、竹材、果壳、煤炭等，通过炭化和活化过程制成。

活性炭的特点是孔隙分布均匀、孔径范围广、比表面积大、吸附性强，广泛应用于气体、液体、固体的吸附和分离。

活性炭根据其制备方法和应用领域的不同，可以分为硬质活性炭、软质活性炭和粉状活性炭等。

三、活性炭在水处理中的应用1. 活性炭在净水中的应用活性炭在水处理中的主要应用是净水。

由于活性炭具有高效的吸附能力和强大的污染物去除能力，能够有效地去除水中的有机物、气味、色度等污染物，提高水的质量，保护人类健康。

在一些传统的净水工艺中，如混凝沉淀法、过滤等方法，都很难去除水中难以分解的有机物和微量污染物，而活性炭能够大量吸附这些污染物，保证水的净化效果。

同时，活性炭还可以去除水中的异味和氯气，提高水的饮用性。

2. 活性炭在废水处理中的应用除了在净水方面使用，活性炭在废水处理中同样具有广泛的应用。

废水中含有各种有机化合物、氨氮、重金属等高浓度的污染物，废水排放对环境造成严重的污染。

有些高难度的废水处理过程需要借助活性炭的强大吸附能力，才能获得最终的净化效果。

（1）废水的预处理活性炭对废水中的悬浮物、泥沙、颗粒污染物等能够快速吸附，提高废水的澄清度和透明度，为后续的处理提供了便利条件。

（2）去除有机物活性炭能够高效地去除废水中的各种有机物。

可以通过物理吸附和化学反应两种方式来去除有机物。

依据处理工艺的不同，活性炭可以直接置于废水中，或者通过传统的反应槽、活性池、氧化池、生物反应器等方式来进行废水处理。

溶剂中的溶解度和溶质与吸附剂之间的范德华力、化学键力和静电引力。

通常上，活性炭交互作用下是一个非常复杂的过程。

它是一种通过物理吸附、化学吸附、交换吸附、氧化、催化氧化和活性炭还原去除水中污染物的水处理方法。

3 活性炭在水处理方面的应用3.1 活性炭吸附法应用于吸附重金属离子活性炭对重金属离子的吸附除表面积大、孔道发达、空腔容量大外，还取决于活性炭表面的稳定性和可调节性，活性炭表面含氧和含氮官能团的存在可以改变重金属的化学性质。

因现代化工业不断的发展中，大量的重金属离子不断地从工业废水中分散出来，存有极大的安全隐患。

对此，利用活性炭的结构密度特点，可以不断地优化活性炭链接式的密度结构，从而加快对重金属离子的吸附、分解[3]。

近年来，多元化的行业不断新起，工业技术优化中不断产生重金属离子的废水。

活性炭身上有很多的化学、物理性质，可以有效地去除重金属离子，对其进行吸附。

且在重金属离子中六价铬的金属最多，其以各种不一样的形式存在于水中，其结构中所含的pH 值也是不同的。

而且，活性炭微孔结构可以很好地对重金属的阴离子进行吸附，从而改性重金属中含有的元素，使其表面吸附的负价铁、其他正价金属会发生交互作用，尤其是六价铬，会对铬产生化学吸附，从而去除水中的微量铬。

改性活性炭可用于电镀废水中铬的处理，吸附水可达到国家排放标准。

3.2 活性炭吸附法应用于吸附水中有机物活性炭对水中有机污染物具有良好的吸附能力。

活性炭的亲水性优于亲油性炭。

因此，活性炭对含油废水的吸附一般是采用其他方法吸附油脂，然后再用活性炭进行二次吸附。

用这种方法吸附后的废水含油量将降低到0.1～0.2mg/L 。

二是吸附含重金属离子的污水。

例如酚类化合物、苯类化合物、石油和石油产品等具有很强的吸附能力，还可以去除生物法pH 和其它化学法难以去除的有机污染物、除草剂、杀虫剂、农药等异味；亚甲基蓝表面活性剂、合成染料、含有胺类、合成洗涤剂及多元化合成的有机物同时也具备吸附能力，可有效去除水中杂质[4]。

活性炭的特性，作用原理及其应用活性炭介绍活性炭是以优质椰子壳、核桃壳、杏壳、桃壳为原料，经系列生产工艺精制而成，外观呈黑色颗粒状。

优点是孔隙结构发达，比表面积大，吸附性能强，库层阻力小，化学性能稳定，易再生。

适用于高纯度的生活饮用水、工业用水和废水处理的深度净化脱氯、脱色、除臭和黄金提炼等方面。

活性炭是一种多孔性的含炭物质, 它具有高度发达的孔隙构造, 是一种极优良的吸附剂,每克活性炭的吸附面积更相当于八个网球埸之多. 而其吸附作用是藉由物理性吸附力与化学性吸附力达成. 其組成物质除了炭元素外，尚含有少量的氢、氮、氧及灰份，其結构则为炭形成六环物堆积而成。

由于六环炭的不规则排列，造成了活性炭多微孔体积及高表面积的特性。

活性炭可由许多种含炭物质制成，这些物质包括木材、锯屑、煤、焦炭、泥煤、木质素、果核、硬果壳、蔗糖浆粕、骨、褐煤、石油残渣等。

其中煤及椰子壳已成为制造活性炭最常用的原炓。

活性炭的制造基本上分为两过程，第一过程包括脱水及炭化，将原料加热，在170至600℃的温度下干燥，並使原有的有机物大約80％炭化。

第二过程是使炭化物活化，这是经由用活化剂如水蒸汽与炭反应来完成的，在吸热反应中主要产生由CO及H2组成的混合气体,用以燃烧加热炭化物至适当的溫度（800至1000℃），以烧除其中所有可分解的物质，由此产生发达的微孔結构及巨大的比表面积，因而具有很强的吸附能力。

活性炭的孔隙按孔径的大小可分為三类。

大孔：半径1000 - 1000000 A。

过渡孔：半径20 - 1000 A。

微孔：半径- 20 A。

由不同原料制成的活性炭具有不同大小的孔径。

由椰壳制的活性炭具有最小的孔隙半径。

木质活性炭一般具有最大的孔隙半径，它们用於吸附较大的分子，並且几乎专用于液相中。

在都市給水处理领域中使用的第一种类型之粒状活性炭即是用木材制成的，称为木炭。

煤质活性炭的孔隙大小介於两者之间。

在煤质活性炭中，褐煤活性炭比无烟煤活性炭具有较多的过渡孔隙及较大的平均孔径，因此能有效地除去水中大分子有机物。

活性炭的作用活性炭是一种具有高效吸附能力和广泛应用领域的材料。

它由高碳含量的原料，如木材、煤炭、果壳等通过特殊加工制成，具有多孔性结构和巨大的比表面积。

活性炭的主要作用包括吸附、过滤和净化等方面。

首先，活性炭的主要作用之一是吸附。

由于活性炭具有高度发达的孔隙结构和大量的微孔、介孔和超孔，能够吸附和储存大量的气体、液体和溶质分子。

活性炭可以吸附有机物质、颗粒物、异味、有害物质和细菌等。

在水处理方面，活性炭可以吸附水中的重金属离子、有机污染物和残留的药物。

在空气净化方面，活性炭可以吸附空气中的有害气体，如甲醛、苯、二氧化硫等。

因此，活性炭在环境保护、食品工业、药品制造、煤气净化、水处理等领域具有广泛的应用。

其次，活性炭能够过滤杂质。

由于活性炭具有多孔性结构和高度发达的孔隙，可以作为过滤材料来去除水或空气中的杂质和悬浮物。

在水处理领域，活性炭通常与滤料一起使用，可以有效地去除水中的杂质、悬浮物和沉淀物，提高水的清洁度和透明度。

在空气净化方面，活性炭也可以作为过滤材料来去除空气中的颗粒物、尘埃和粉尘，提供洁净的空气环境。

最后，活性炭还可以用于净化和改善环境。

活性炭具有强大的吸附能力和解毒作用，可以有效地去除水和空气中的有害物质和污染物。

在环境保护方面，活性炭被广泛应用于废水处理、大气污染防治、垃圾处理等领域，可以有效地减少污染物的排放和环境污染。

此外，活性炭还可以用于改善土壤质量和促进植物生长。

通过将活性炭添加到土壤中，可以提高土壤的肥力、透气性和保水性，有利于植物根系的生长和养分吸收。

总之，活性炭具有吸附、过滤和净化等多种作用，广泛应用于环境保护、食品工业、药品制造和水处理等领域。

它通过吸附有机物质、颗粒物、异味、有害物质和细菌等来提供洁净的水和空气，改善环境质量，保护人类健康和生态环境。

因此，活性炭在现代社会中扮演着重要的角色，对于人类的生活和发展具有不可替代的作用。

活性炭吸附技术在水处理方面的应用摘要:现代工业的迅猛发展给环境带来的污染日益严重,尤为严重的是水体污染,已经引起了全世界的普遍关注。

同时,随着人们生活水平的不断提高和环保意识的不断增强,使得人们对引用水水质的要求愈来愈严格。

活性炭是最常用的优良的吸附剂,深刻了解活性炭的特性,正确选择活性炭,充分发挥其在水处理的作用,达到深度处理的效果。

成为近来研究的重点。

关键词:活性炭吸附水处理1 活性炭性质及特点活性炭是一种由煤、沥青、石油焦、果壳等含碳原料制成的外观呈黑色的粉末状或颗粒状的无定形碳。

活性炭内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强。

普通活性炭的比表面积为500～1500m2/g,超级活性炭比表面积则高达3500～5000m2/g。

活性炭所含主要元素是碳,含量为90%～95%。

氧和氢大部分是以化学键的形式与碳原子相结合形成有机官能团,氧含量4%～5%左右,氢含量一般是1%～2%。

活性炭中最常见的官能团有:羧基、酚羟基和醌型羧基,此外还有醚、酯等。

活性炭性质与很多因素有关,比如制备原料,活化剂种类,活化剂用量,活化温度,活化时间,加热方式等。

不同的制备方式所制备的活性炭的物理结构和化学性质有很大的差别,因此对于同一种吸附质来说,其吸附性能也有很大的差异性。

一般认为,磷酸法制备的活性炭具有较多的介孔和较强的离子交换能力,碱法制备的活性炭微孔比较发达。

因此可根据不同吸附质的特点选择所需要的活性炭种类。

另外,根据不同吸附质的特点选用不同性质的活性炭种类是非常重要的。

活性炭吸附作用有包括物理吸附和化学吸附。

物理吸附主要发生在活性炭丰富的微孔中,比如通过范德华力进行吸附,物理吸附吸附热很小,且是可逆的。

另一方面由于活性炭表面存在不均匀力场,表面上的原子往往还有剩余的成键能力,当吸附质碰撞到活性炭表面上时便与表面原子间发生电子的交换、转移或共有,形成吸附化学键的吸附作用发生电子的转移、交换或共有,形成吸附化学键的吸附,此过程为化学吸附。