活性炭水处理培训资料..

活性炭改性方法及其在水处理中的应用一、本文概述活性炭，作为一种广泛应用的吸附剂，因其高比表面积、优良的吸附性能和化学稳定性，在水处理领域扮演着重要角色。

然而，原始的活性炭在某些特定应用场合下可能表现出吸附容量有限、选择性不高等不足，这就需要对活性炭进行改性，以提高其在水处理中的性能。

本文旨在探讨活性炭的改性方法，并分析改性活性炭在水处理中的应用及其效果。

我们将详细介绍活性炭的改性方法，包括物理改性、化学改性和生物改性等多种方法，并阐述其改性原理和效果。

接着，我们将通过案例分析，探讨改性活性炭在水处理中的实际应用，如去除重金属离子、有机物和色度等。

我们将对改性活性炭在水处理中的应用前景进行展望，以期为推动活性炭在水处理领域的应用和发展提供参考。

二、活性炭基础知识活性炭，作为一种多孔性的炭质材料，因其独特的物理和化学性质，被广泛应用于各种领域，尤其是水处理领域。

其基础知识的掌握对于理解活性炭的改性方法以及在水处理中的应用至关重要。

活性炭主要由碳、氢、氧、氮、硫和灰分组成，其中碳元素含量一般在80%以上。

活性炭的多孔结构赋予了其巨大的比表面积和优异的吸附性能。

活性炭的孔结构包括大孔、中孔和微孔，这些孔的存在使得活性炭能够吸附分子大小不同的各种物质。

活性炭的吸附性能主要取决于其表面化学性质和孔结构。

表面化学性质包括表面官能团的种类和数量，这些官能团可以影响活性炭与吸附质之间的相互作用力，从而影响吸附效果。

孔结构则决定了活性炭的吸附容量和吸附速率。

活性炭的制备方法多种多样，包括物理活化法、化学活化法和化学物理联合活化法等。

不同的制备方法可以得到不同性质的活性炭，从而满足不同应用场景的需求。

在水处理领域，活性炭主要用于去除水中的有机物、重金属离子、色度、异味等污染物。

其吸附过程包括物理吸附和化学吸附，通过这两种吸附方式的共同作用，活性炭可以有效地净化水质，提高水的饮用安全性。

活性炭的基础知识包括其组成、结构、性质、制备方法和应用等方面。

活性炭的吸附机理及其在水处理方面的应用活性炭的吸附机理及其在水处理方面的应用概述：活性炭是一种具有高度多孔结构和巨大比表面积的吸附剂，广泛用于水处理领域。

本文将介绍活性炭的吸附机理，并详细讨论其在水处理方面的应用。

第一部分：吸附机理1. 活性炭的结构和性质活性炭是一种碳质材料，其独特的结构和性质使其具有良好的吸附能力。

活性炭通常由煤炭、木材等原料经过活化制得，具有高度多孔结构和巨大比表面积。

这些孔道和表面可提供大量的吸附位点，能够将溶质从水中去除。

2. 吸附机理活性炭的吸附机理涉及物理吸附和化学吸附两个过程。

物理吸附是通过静电力、范德华力和亲疏水性等力，将溶质吸附在活性炭表面或孔道上。

化学吸附则是通过活性炭表面的化学反应，使溶质与活性炭形成化学键。

这两种吸附机制共同作用，使得活性炭对多种污染物具有高效的吸附能力。

第二部分：活性炭在水处理中的应用1. 活性炭对有机物的吸附活性炭对有机物的吸附能力较强，可用于去除水中的有机污染物。

有机物分子往往含有芳香环、功能团等结构，这些结构与活性炭表面产生相互作用力，使有机物分子与活性炭形成吸附层，从而有效去除水中的有机污染物。

2. 活性炭对重金属的吸附活性炭对重金属离子的吸附也较为有效，可用于去除水中的重金属污染物。

重金属离子常呈阳离子形式存在于水中，而活性炭具有一定的负电性，能够与重金属离子发生静电吸附。

此外，活性炭中的表面官能团也能与重金属形成化学键，进一步增强吸附能力。

3. 活性炭对微污染物的吸附活性炭对水中的微污染物，如农药残留、药物和个人护理产品中的物质等，也有良好的吸附能力。

这些微污染物由于其量低浓度高和稳定性差的特点，对水质构成了较大的威胁。

活性炭的高比表面积和多孔结构为吸附这些微污染物提供了良好的条件。

第三部分：活性炭水处理技术的发展和挑战1. 发展趋势随着水污染问题日益严重，活性炭在水处理领域的应用得到了广泛关注和应用。

新型活性炭材料的开发，如改性活性炭、纳米活性炭等，将进一步提高吸附效率和性能。

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]。

活性炭专业知识培训资料成型的晶碳，不含有机或无机胶成份，几乎都是碳元素。

利用碳元素本身的粘接力定型为块状和蜂窝状。

极少含灰份，不造成二次污染。

特点是做为设备一部份，方便安装，不需要另外的包装物。

可以附载各式催化剂而实现功能化。

应用石化行业无碱脱臭（精制脱硫醇）——重催的精制装置乙烯脱盐水（精制填料）——乙烯装置催化剂载体（钯、铂、铑等）——苯乙烯、连续重整装置水净化及污水处理——上水及下水的深度处理电力行业电厂水质处理及保护——锅炉装置对NO、NOx等有害气体的吸附一一锅炉尾部烟道化工行业化工催化剂及载体、气体净化、溶剂回收、及油脂等的脱色、精制食品行业饮料、酒类、味精母液及食品的精制、脱色、提纯、除臭黄金行业黄金提取——适用炭浆法、堆浸法提金工艺尾液回收——金矿的废物利用及环境保护环保行业用于污水处理、废气及有害气体的治理、气体净化相关行业香烟滤嘴、木地板防潮、吸味、汽车汽油蒸发污染控制，各种浸渍剂液的制备等，比如活性炭可以作为活性碳罐的填充物用来生产摩托车碳罐汽车碳罐等。

1、活性炭吸附法在水处理中的应用活性炭吸附广泛应用于在城市污水处理、饮用水及工业废水处理。

颗粒活性炭常常应用于吸附分子，颗粒活性炭吸附性决定应用性，而吸附性和各种炭型的孔大小分布相关。

以水蒸气活化的泥煤基、褐煤基和椰壳基粉状活性炭为例：泥煤基活性炭具有微孔和中孔，颗粒活性炭可供多种应用；褐煤基炭具中孔较多，颗粒活性炭而且还有较大的中孔，提供优良的可入性；椰壳基颗粒活性炭中主要是微孔，仅适用于低分子的去除。

利用化学品活化的颗粒活性炭是非常多孔的，多在微孔和中孔范围，但是，比较水蒸气活化的活性炭、化学品活化的活性炭的孔表面是较少疏水性和较多负电荷。

以挤压型和破碎型粒状活性炭为例：泥煤基挤压型活性炭能制成各种不同孔大小分布的品种。

颗粒活性炭微孔为主的品种主要用于气相应用的黄金回收。

既有微孔又有中孔的品种大都用于液相应用，如水纯化中吸附小分子和大分子的杂质。

水处理用活性炭有关知识水处理活性炭的种类、制造及特性：目前用于水处理的吸附剂有：活性炭、硅藻土、氧化硅、活性氧化铝、沸石及离子交换树脂等。

其中铝-硅系吸附剂是亲水性的吸附剂，对极性的物质有选择吸附，因此作为吸潮剂、脱水剂和精制非极性溶液的吸附剂。

活性炭是疏水性吸附剂，对水溶液中的有机物具有较强的吸附作用，作为城市污水与工业废水处理用的吸附剂。

用于水处理的活性炭一般分为以下几类：粉状活性炭：一般用木屑、煤为原料，经炭化、活化、磨粉等工艺制成，主要应用于静态吸附操作(间歇式操作)处理给水除臭、除味以及规模较小的工业或城市污水处理。

颗粒活性炭：按不同的材质可分为椰壳活性炭、果壳活性炭和煤质活性炭。

椰壳活性炭—活性炭行业及用户公认的最好的一种活性炭，不论是吸附速度、吸附能力、强度等各项指标以及按照水处理工艺不同可选择不同材质的活性炭产品。

活性炭水处理的特点1、活性炭对水中有机物有卓越的吸附特性由于活性炭具有发达的细孔结构和巨大的比表面积，因此对水中溶解的有机污染物，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，而且对用生物法和期货化学法难以去除的有机污染物，如色度、异臭、亚甲蓝表面活性物质、除草剂、杀虫剂、农药、合成洗涤剂、合成染料、胺类化合物，及许多人工合成的有机化合物等都有较好的去除效果。

2、活性炭对水质、水温及水量的变化有较强的适应能力。

对同一种有机污染物的污水，活性炭在高浓度或低浓度时都有较好的去除效果。

3，活性炭水处理装置占地面积小，易于自动控制，运转管理简单。

4、活性炭对某些重金属化合物也有较强的吸附能力，如汞、铅、铁、镍、铬、锌、钴等，因此，活性炭用于电镀废水、冶炼废水处理上也有很好的效果。

5、饱和炭可经再生后重复使用，不产生二次污染。

6、可回收有用物质，如处理高浓度含酚废水，用碱再生后可回收酚钠盐。

活性炭水处理的主要影响因素由于活性炭水处理所涉及的吸附过程和作用原理较为复杂，因此影响因素也较多。

活性炭知识一、简介活性炭是一种多孔的含碳性物质，包含有发达的孔隙结构，是一种非常优良的吸附剂，它是利用木炭、各种果壳椰壳和优质煤等作为原料，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。

它具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择的吸附气相、液相中的各种物质，以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的。

广泛应用于水处理、气体的分离精制、冰箱的除臭、金属的提取、军事防护和环境保护等各个领域。

二、活性碳的物理、化学性质1、物理特性：活性炭是一种多孔径的炭化物，有极丰富的孔隙构造，具有良好的吸附特性，它的吸附作用藉物理及化学的吸咐力而成的,其外观色泽呈黑色。

其成份除了主要的炭以外，还包含了少量的氢、氮、氧，其结构则外形似以一个六边形，由于不规则的六边形结构，确定了其多体积及高表面积的特点，每克的活性炭所具的有比表面相当于1000个平方米之多。

-2、活性炭化学性质稳定，能耐酸、碱，耐高温高压，因此适应性很广。

三、活性炭的吸附原理在其颗粒表面形成一层平衡的表面浓度，再把有机物质杂质吸附到活性炭颗粒内，使用初期的吸附效果很高。

但时间一长，活性炭的吸附能力会不同程度地减弱，吸附效果也随之下降。

如果水族箱中水质混浊，水中有机物含量高，活性炭很快就会丧失过滤功能。

所以，活性炭应定期清洗或更换。

四、活性碳的制备1、制备原料：活性炭可由许多种含炭物质制成，几乎所有含碳材料都可用来制备活性炭，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。

很适用于气体活化法的原料是木炭、坚果壳炭、褐煤或泥炭制得的焦炭。

2、制备方法：活性炭的制造基本上分为炭化和活化两过程：第一过程，炭化，将原料加热，在170至600℃的温度下干燥，并使原有的有机物大约80％炭化。

第二过程是使炭化物活化，将第一步已炭化好的炭化料送入反应炉中，与活化剂和水蒸气反应，完成其活化过程，制成成品。

简述活性炭吸附技术在水处理中的应用活性炭作为一种比较特殊的碳质材料，以其发达的孔隙结构、巨大的比表面积、良好的稳定性质、很强的吸附能力以及优异的再生能力，被广泛应用于环保等各个领域。

活性炭吸附技术在水处理中的应用：1.活性炭的物理化学特性1.1活性炭（AC）活性炭是常用的一种非极性吸附剂，性能稳定，抗腐蚀，故应用广泛。

它是一种具有吸附性能的炭基物质的总称。

把含碳的有机物质加热炭化，去除全部挥发物，在经药品（如ZnCl2等）或水蒸汽活化，制成多孔性炭素结构吸附剂。

活性炭有粉状和粒状两种，工业上多采用粒状活性炭。

由于原料和制法的不同，其孔径分布不同，一般分为：碳分子筛，孔径在10×10-10m以下；活性焦炭，孔径20×10-10以下；活性炭，孔径在50×10-10m以下。

1.2活性炭纤维（ACF）活性炭纤维是一种新型吸附功能材料，它以木质素、纤维素、酚醛纤维、聚丙烯纤维、沥青纤维等为原料，经炭化和活化制的。

与活性炭相比较特有的微孔结构，更高的外表面和比表面积以及多种官能团，平均细孔直径也更小，通过物理吸附以及物理化学吸附等方式在废水、废气处理、水净化领域得到了广泛应用。

纤维状活性炭微孔体积占总孔体积90%左右，其微孔孔径大部分在1nm左右，没有过度孔和大孔。

比表面积一般为600～1200m2/g，甚至可达3000m2/g。

活性炭纤维脱附再生速率快，时间短，且其性能不变，这一点优于活性炭。

与活性炭一样，活性炭纤维吸附时无选择性，主要用于吸附有机污染物，一般用于炼油厂综合废水处理。

2.活性炭的吸附作用与吸附形式2.1活性炭处理指利用活性炭作为吸附剂和催化剂载体的有关过程。

主要应用于生活饮用水深度净化，城市污水处理，工业废水的处理。

2.2吸附作用与吸附形式将溶质聚集在固体表面的作用称为吸附作用。

活性炭表面具有吸附作用。

吸附可以看成是一种表面现象，所以吸附与活性炭的表面特性有密切关系。