大連椰殼活性炭質(zhì)量 椰殼活性炭在水處理領(lǐng)域的地位和應(yīng)用大連椰殼活性炭質(zhì)量 椰殼活性炭在水處理領(lǐng)域的地位和應(yīng)用
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(qiáng)的功效，而且在湖泊、河水中調(diào)節(jié)水環(huán)境的平衡，同時(shí)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?yàn)檫@部分需求與人們的生活息息相關(guān)。在發(fā)達(dá)國(guó)家水處理炭的需求是較為剛性的，而在一些發(fā)展中國(guó)家，因?yàn)樯钇焚|(zhì)不如發(fā)達(dá)國(guó)家，這部分的需求則顯得沒有這么強(qiáng)勢(shì)。
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(duì)水質(zhì)進(jìn)行治理，去除或增加水中某些對(duì)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(shí)際運(yùn)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(gè)類別，這三大類別中都會(huì)使用到活性炭進(jìn)行特定的處理。
我國(guó)的水處理領(lǐng)域可以說還處于起步階段，雖然其中的個(gè)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(guó)綜合國(guó)力的增強(qiáng)，人民生活品質(zhì)逐漸提高、環(huán)境保護(hù)意識(shí)也逐步加強(qiáng)，我國(guó)的水處理行業(yè)將迎來大發(fā)展。根據(jù)我國(guó)《國(guó)家中長(zhǎng)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(xiàng)，簡(jiǎn)稱水專項(xiàng)，旨在為中國(guó)水體污染控制與治理提供強(qiáng)有力的科技支撐，從該專項(xiàng)的實(shí)施方案中便可一窺我國(guó)水處理市場(chǎng)的發(fā)現(xiàn)趨勢(shì)。
水專項(xiàng)將分三個(gè)階段進(jìn)行組織實(shí)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(xiàng)總經(jīng)費(fèi)概算三百多億元。
水專項(xiàng)具體研究的項(xiàng)目便是將來要實(shí)施推廣的水處理工程，這些具體項(xiàng)目分為湖泊富營(yíng)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(yíng)養(yǎng)化控制與治理
對(duì)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(xiàng)目有可能會(huì)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(jī)廢水污染物削減、化肥有機(jī)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(jī)械等行業(yè)清潔生產(chǎn)與毒害污染控制等項(xiàng)目有可能會(huì)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(jí)規(guī)模化再生利用、城市水體功能恢復(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(xiàng)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(diǎn)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(xiàng)目有可能涉及到活性炭。
通過整理、篩選可以看出，我國(guó)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(xiàng)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(xiàng)目清單，我們可以根據(jù)自身的優(yōu)勢(shì)與能力，分析未來市場(chǎng)趨勢(shì)，針對(duì)未來的需求設(shè)計(jì)合適的產(chǎn)品，以搶占市場(chǎng)先機(jī)，在將來的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利位置。
活性炭是一種非極性吸附劑。外觀為暗黑色，有粒狀和粉狀兩種。近幾年又發(fā)展了球狀活性炭，浸透型活性炭和高分子涂層活性炭等新的品種。主要成分除炭以外還含少量的氧、氫、硫等元素，以及水分、灰分。其具有巨大的比表面積(通常比表面積高達(dá)500～1700 m2/g)和特別發(fā)達(dá)的微孔，吸附性能和化學(xué)穩(wěn)定性良好，可以耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，能經(jīng)受水浸、高溫、高壓作用，不易破碎。
活性炭吸附水中溶質(zhì)分子是一個(gè)復(fù)雜的過程，是幾種力綜合作用的結(jié)果，包括離子吸引力、范德華力、化學(xué)雜和力。根據(jù)吸附的雙速率擴(kuò)散理論認(rèn)為，吸附是一個(gè)由迅速擴(kuò)散和緩慢擴(kuò)散兩階段構(gòu)成的雙速過程，迅速擴(kuò)散在數(shù)小時(shí)內(nèi)即完成，發(fā)揮了60%-80%活性炭的吸附容量。迅速擴(kuò)散是溶質(zhì)分子在碳粒內(nèi)沿徑向均勻分布的阻力小的大孔隙中擴(kuò)散的過程。這些大孔隙產(chǎn)生徑向的擴(kuò)散阻力。當(dāng)分子從大孔進(jìn)一步進(jìn)入與大孔相通的微孔中擴(kuò)散時(shí)，由于受到狹窄孔徑所產(chǎn)生的很大阻力，從而極為緩慢。微孔也是在碳粒內(nèi)均勻分布，但不構(gòu)成徑向的擴(kuò)散阻力。影響粉末活性炭吸附的因素涉及溶質(zhì)分子極性、分子量大小、空間結(jié)構(gòu)，這一點(diǎn)取決于水源水質(zhì)的特征?；钚蕴繉?duì)不同的物質(zhì)分子具有選擇吸附性。
投加粉末活性碳后，水體相當(dāng)部分有機(jī)物得到去除，水體中膠狀物質(zhì)含量減少，表面粘度下降。粉末活性碳吸附在絮凝物上，有利于絮體的架橋，能改善絮體的結(jié)構(gòu)。除有良好的去除有機(jī)污染能力，同時(shí)還具有良好的助凝作用，使出水CODcr、色度、濁度大幅度下降。同時(shí)活性炭對(duì)水中的致癌物與致突變物及其含酚化合物均有良好的去除效果。
粉末活性炭對(duì)人工合成化學(xué)物的吸附去除主要取決于該化合物的類型。在選擇投加點(diǎn)時(shí)，要有充足的攪拌條件，使粉末活性炭能快速與處理水有良好的混合接觸;盡量延長(zhǎng)粉末活性炭與水體接觸吸附時(shí)間，充分利用粉末活性炭的吸附能力，提高吸附率;選取粒徑小和中孔較發(fā)達(dá)的木質(zhì)粉末活性炭，使同等重量的活性炭吸附面積相對(duì)大，提高活性炭對(duì)有機(jī)物的吸附效能;盡量減少水處理藥劑對(duì)吸附的干擾(如氯、高錳酸鉀、混凝劑等);根據(jù)投加量的多少、場(chǎng)地條件選取干式或濕式投加。
活性炭吸附的時(shí)間
①活性炭吸附劑的性質(zhì)
其表面積越大，吸附能力就越強(qiáng)； 活性炭是非極性分子，易于吸附非極性或極性很低的吸附質(zhì)；活性炭吸附劑顆粒的大小，細(xì)孔的構(gòu)造和分布情況以及表面化學(xué)性質(zhì)等對(duì)吸附也有很大的影響。
②吸附質(zhì)的性質(zhì)
取決于其溶解度、表面自由能、極性、吸附質(zhì)分子的大小和不飽和度、附質(zhì)的濃度等
③廢水PH值
活性炭一般在酸性溶液中比在堿性溶液中有較高的吸附率。
PH值會(huì)對(duì)吸附質(zhì)在水中存在的狀態(tài)及溶解度等產(chǎn)生影響，從而影響吸附效果。
④共存物質(zhì)
共存多種吸附質(zhì)時(shí)，活性炭對(duì)某種吸附質(zhì)的吸附能力比只含該種吸附質(zhì)時(shí)的吸附能力差
⑤溫度
溫度對(duì)活性炭的吸附影響較小
⑥接觸時(shí)間
應(yīng)保證活性炭與吸附質(zhì)有一定的接觸時(shí)間，使吸附接近平衡，充分利用吸附能力。
活性炭化學(xué)性
活性炭的吸附除了物理吸附，還有化學(xué)吸附?；钚蕴康奈叫约热Q于孔隙結(jié)構(gòu)，又取決于化學(xué)組成。
活性炭不僅含碳，而且含少量的化學(xué)結(jié)合、功能團(tuán)開工的氧和氫，例如羰基、羧基、酚類、內(nèi)酯類、醌類、醚類。這些表面上含有的氧化物和絡(luò)合物，有些來自原料的衍生物，有些是在活化時(shí)、活化后由空氣或水蒸氣的作用而生成。有時(shí)還會(huì)生成表面硫化物和氯化物。
在活化中原料所含礦物質(zhì)集中到活性炭里成為灰分，灰分的主要成分是堿金屬和堿土金屬的鹽類，如碳酸鹽和磷酸鹽等。這些灰分含量可經(jīng)水洗或酸洗的處理而降低。
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