活性炭在水處理領(lǐng)域的地位和應(yīng)用
活性炭不僅在污水處理方面具有很強的功效，而且在湖泊、河水中調(diào)節(jié)水環(huán)境的平衡，同時也能保障飲用水的安全。
水處理是活性炭使用領(lǐng)域的大頭，因為這部分需求與人們的生活息息相關(guān)。在發(fā)達(dá)國家水處理炭的需求是較為剛性的，而在一些發(fā)展中國家，因為生活品質(zhì)不如發(fā)達(dá)國家，這部分的需求則顯得沒有這么強勢。
水處理是為了使水質(zhì)滿足特定環(huán)境以及重復(fù)使用的用途，通過物理、化學(xué)和生物手段，對水質(zhì)進(jìn)行治理，去除或增加水中某些對生產(chǎn)、生活及環(huán)境不需要或需要物質(zhì)的全過程。水處理行業(yè)從實際運行角度看，可以將其劃分為循環(huán)水系統(tǒng)、水資源綜合治理和自來水供應(yīng)及其他特種水處理三個類別，這三大類別中都會使用到活性炭進(jìn)行特定的處理。
我國的水處理領(lǐng)域可以說還處于起步階段，雖然其中的個別領(lǐng)域起步較高，但總體來看并不系統(tǒng)也不成熟。隨著我國綜合國力的增強，人民生活品質(zhì)逐漸提高、環(huán)境保護(hù)意識也逐步加強，我國的水處理行業(yè)將迎來大發(fā)展。根據(jù)我國《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》要求，設(shè)立了水體污染控制與治理科技重大專項，簡稱水專項，旨在為中國水體污染控制與治理提供強有力的科技支撐，從該專項的實施方案中便可一窺我國水處理市場的發(fā)現(xiàn)趨勢。
水專項將分三個階段進(jìn)行組織實施，第一階段目標(biāo)主要突破水體"控源減排"關(guān)鍵技術(shù)，第二階段目標(biāo)主要突破水體"減負(fù)修復(fù)&"關(guān)鍵技術(shù)，第三階段目標(biāo)主要是突破流域水環(huán)境"綜合調(diào)控"成套關(guān)鍵技術(shù)，專項總經(jīng)費概算三百多億元。
水專項具體研究的項目便是將來要實施推廣的水處理工程，這些具體項目分為湖泊富營養(yǎng)化控制與治理、河流水環(huán)境綜合整治、城市水污染控制與水環(huán)境綜合整治、飲用水安全保障等幾大類。
一、湖泊富營養(yǎng)化控制與治理
對入湖河流進(jìn)入湖泊的污染負(fù)荷削減、農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)、養(yǎng)殖廢棄物循環(huán)利用、小康型村鎮(zhèn)水污染控制、重污染河段水質(zhì)改善、小流域污染物削減、農(nóng)村生活廢水脫氮與除磷深度處理一體化設(shè)備等項目有可能會涉及到活性炭。
二、河流水環(huán)境綜合整治
石化-印染-化纖-煉油行業(yè)清潔生產(chǎn)與水循環(huán)利用、石油與制藥等化工行業(yè)有毒有機廢水污染物削減、化肥有機廢水污染物削減、食品加工（食用油、味精、啤酒、果汁）行業(yè)廢水資源化與高質(zhì)利用、大型金屬冶煉與冶金行業(yè)清潔生產(chǎn)與節(jié)水減排、電子-漂染-精細(xì)化工-機械等行業(yè)清潔生產(chǎn)與毒害污染控制等項目有可能會涉及到活性炭。
三、城市水污染控制與水環(huán)境綜合整治
城市污水高效除磷脫氮與深度處理、城市高污染工業(yè)園區(qū)節(jié)水減排與水資源循環(huán)利用、城市污泥減量和干化焚燒與資源化利用、城市面源污染控制與雨水綜合利用、城市污水多等級規(guī)?；偕谩⒊鞘兴w功能恢復(fù)與水質(zhì)改善、城市水污染控制關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化等項目有可能涉及到活性炭。
四、飲用水安全保障
建立污染物應(yīng)急處理技術(shù)體系、保障重點地區(qū)飲用水水質(zhì)全面達(dá)標(biāo)、城市水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)、村鎮(zhèn)水質(zhì)基本達(dá)標(biāo)、分散式水源地主要污染物削減30%等項目有可能涉及到活性炭。
通過整理、篩選可以看出，我國未來水處理領(lǐng)域使用活性炭將非常廣泛，并且目前已經(jīng)有一些項目在推進(jìn)，比如一些企業(yè)的循環(huán)水處理及污水處理。通過這些項目清單，我們可以根據(jù)自身的優(yōu)勢與能力，分析未來市場趨勢，針對未來的需求設(shè)計合適的產(chǎn)品，以搶占市場先機，在將來的市場競爭中占據(jù)有利位置。
水深度處理中活性炭的選擇
檢測活性炭產(chǎn)品有較多技術(shù)指標(biāo)。如碘吸附值、耐磨強度、比表面積、灰分、PH值等，現(xiàn)就其中主要的幾個指標(biāo)介紹如下。就吸附值（簡稱碘值），它是炭在定量濃度的碘溶液中，及規(guī)定的條件下，每克炭吸附碘的毫克數(shù)，它可用于鑒定活性炭對直徑小于2nm的吸附質(zhì)分子的吸附能力，且由此數(shù)值的降低值確定活性炭的再生周期。與之相類似的還有亞甲藍(lán)吸附值、苯酚值等，它們用以鑒定活性炭對直徑2～100nm的吸附質(zhì)分子的吸附能力。耐磨強度（簡稱強度），用百分?jǐn)?shù)表示，強度越高，表示活性炭顆粒越不易破碎，在吸附過程中不易泄漏破碎炭。國標(biāo)GB／T 7701.4－1997《凈化水用煤質(zhì)顆?；钚蕴俊分校敿?xì)列出了煤質(zhì)顆?；钚蕴康募夹g(shù)指標(biāo)，如：孔容積應(yīng)大于0.65mL/g，比表面積應(yīng)大于900～1049mg／g，苯酚吸附值應(yīng)大于140mg／g等。而碘吸附值、亞甲藍(lán)吸附值、灰分和裝須密度等技術(shù)指標(biāo)的不同，可區(qū)分優(yōu)級品、一級品或合格品。例如，碘吸附值大于1050 mg／g的為優(yōu)級品，900～1049 mg／g的為一級品，800～899 mg／g的為合格品。
在建筑給水深度處理中常用的活性炭品種有果殼堤和煤質(zhì)炭，果殼炭的生產(chǎn)原料有杏核、椰子殼、核桃殼等；煤質(zhì)炭的生產(chǎn)原料有無煙煤、煙煤、褐煤等。近年來，椰殼炭由于具有最小的孔隙半徑，比表面積大，碘值高，被認(rèn)為是“最好的炭”，在飲用凈水行業(yè)使用廣泛。但我們通過分析椰殼炭孔隙的孔徑分布可以知道：椰殼炭的孔隙中微孔所占的比例較高，而作為擴散通道的大孔和吸附大分子有機物的過渡孔所占比例較低，所以它的碘值可能很高而實際應(yīng)用中這些吸附容量并未充分利用。而椰殼炭的原料來源有限，其價格幾乎是所有炭種中最昂貴的。從性能價格比來說，椰殼炭不夠經(jīng)濟(jì)。煤質(zhì)活性炭具有較多的過渡孔和較大的平均孔徑，能較有效地吸附去除水中分了量較大的有機物。在原水水質(zhì)不夠穩(wěn)定，水中有機物的組成情況經(jīng)常變化時，能較好地發(fā)揮吸附效能。煤質(zhì)炭的機械強度較高，價格也較便宜，因此，在建筑給水深度處理中，煤質(zhì)炭是較為經(jīng)濟(jì)適用的炭種。還應(yīng)注意的是，同樣是煤質(zhì)炭，用于建筑給水深度處理中，應(yīng)選擇以無煙煤為原料的炭。
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