活（huó）性炭（tàn）处理工业废水的应用

        1 活性炭的（de）概述

        炭经过特殊处理之后就会形成（chéng）活性（xìng）炭。有机原料在无氧的（de）条件下进行加热，这样能够有效（xiào）减（jiǎn）少非炭成（chéng）分，这个过程称之为炭（tàn）化。炭化之（zhī）后再与气体（tǐ）进（jìn）行化学反应，通过侵蚀其（qí）表面（miàn）机会产生一种微孔比较发（fā）达的结构，这个过程称之为（wéi）活化。这个过程与（yǔ）炭化不同，这是看不（bú）到的（de）。由（yóu）于进行（háng）的是点状（zhuàng）侵蚀，所以才会使活（huó）性炭（tàn）表面有很多小孔。这些小孔（kǒng）的直径大（dà）约2mm左右。活性（xìng）炭的表（biǎo）面积很大， 1g的（de）活（huó）性炭（tàn）的表面积可达500～1000㎡左右。活性炭所有的应（yīng）用都（dōu）离不开（kāi）这个（gè）特点[1]。其吸（xī）附性，指的是其（qí）固体表（biǎo）面对水有（yǒu）一种吸（xī）附（fù）作用，这样能够（gòu）达到很好的净（jìng）水（shuǐ）效果。它的吸附能力与其（qí）表面（miàn）的（de）孔的（de）大（dà）小有很大关（guān）系。颗（kē）粒越小孔的（de）扩（kuò）散就越快。颗粒越大孔的扩散就越慢。只有快的扩散速度，才会有好的（de）吸（xī）附（fù）能力。吸（xī）附过程是否符合（hé）标准，这与吸附的速度还（hái）有（yǒu）吸附的能力是（shì）有很大关系的（de）。这两个要素衡量吸附（fù）过程的好坏。吸（xī）附量是决定吸附能力好坏的重要指标之（zhī）一。吸附速度是指单位时间内单位重量的吸附（fù）剂所吸附的量。在水处（chù）理中，吸附速度决定了吸附剂（jì）与（yǔ）污水（shuǐ）的接触时间（jiān）[2]。

        2 活性炭处理（lǐ）工业废（fèi）水的应用概况分析

        我国淡（dàn）水资源是比较稀缺的，日常饮用到的不（bú）仅有淡水湖（hú）的水资源，还有地下水，但是同样严重（chóng）的（de）问题就（jiù）是我国对水资源的浪费现象是日益（yì）的显著，并且伴随着我国经济的快速发展和城市现代建设的推动（dòng），在（zài）工（gōng）业生产领域对水资（zī）源的利用越来越多（duō），存在对水资源的浪费和工业废水对环境的污染（rǎn）现象。所（suǒ）以就目前形势（shì）来看，要（yào）积极的（de）响应国家的（de）号（hào）召，加强（qiáng）对工业废水处理的管（guǎn）理（lǐ）。通过对相关工业的（de）调查显示，在我国平均每年废水的排出量为8×10 8m³，并且废水中参（cān）杂了很多有毒物质，比（bǐ）如氰化物、氯酚等，同（tóng）时存在着（zhe）大量的（de）金属离子，对环（huán）境的影响（xiǎng）都（dōu）是很巨大的（de）。大多数工业企业对废水处（chù）理最常用的（de）方（fāng）法是沉淀法、电解法和膜处理法（fǎ）等（děng），但是对废水处理效果最好的还（hái）是活性炭处理（lǐ）法。因为炭自身就有（yǒu）很强（qiáng）的吸附能力，在实际（jì）实践（jiàn）中取得（dé）了多次成（chéng）效。

        3 工业废水处理中的活性炭分类、吸附以及（jí）影响活（huó）性炭吸（xī）附（fù）的因素（sù）

        （1）活性炭的（de）分类。运用到工业废水处（chù）理的活性炭的（de）分类有很多种（zhǒng），最为普遍的就（jiù）是粉末状或者是（shì）颗粒状的活性（xìng）炭。粉末状的活性炭（tàn）由于（yú）体积较小，从而（ér）使得（dé）自身与废水的接（jiē）触面（miàn）积（jī）更大（dà），所以其（qí）吸附效果是（shì）最佳的（de）。虽然粉末状的活性（xìng）炭（tàn）制作（zuò）起来相对简单，且成本较低（dī），但（dàn）是其使用特（tè）性为一次性，不可以回收并（bìng）投放使用[3]。相（xiàng）对来（lái）说，颗粒状的（de）活性炭在制作方面就相对复杂，并且其生产成本（běn）也较高，但唯一的优势在于可以再（zài）次回收使用。由于是（shì）颗粒状态存在，所（suǒ）以操作（zuò）管理起来（lái）就（jiù）比较（jiào）方便。在活（huó）性炭处理工（gōng）业废水（shuǐ）的作业中，被广泛认可的是颗粒状活性炭。

        （2）活性炭吸（xī）附。活性炭（tàn）具有（yǒu）一定的吸附能力，能够对废水中的（de）一（yī）种或者多种以上的其他（tā）物（wù）质进（jìn）行吸（xī）附，以达到（dào）除（chú）去废（fèi）水（shuǐ）中（zhōng）的杂（zá）质，实现清洁水质的效果。

        （3）影响（xiǎng）活（huó）性炭吸（xī）附的因素。在（zài）对（duì）废（fèi）水进行处（chù）理时，处理程度最终（zhōng）取决于活（huó）性炭在废水中（zhōng）的（de）吸附（fù）能力和吸附杂质的效率。活性炭吸附能力的判（pàn）断标（biāo）准就是以对废水中杂质的吸附（fù）的量来决定的，吸附效率则是单（dān）位体积的（de）活性炭（tàn）对废水杂（zá）质的单（dān）位吸附量所用的时间（jiān）。首先就是活（huó）性炭的单位体（tǐ）积对吸附（fù）的影响（xiǎng），在对工业（yè）废（fèi）水进行（háng）处理工作时，通常（cháng）情况下，活性炭单位体积的（de）大小直接决定了（le）其吸附能力的大小。由于活性炭表面存在很多（duō）的空（kōng）隙，体（tǐ）积小（xiǎo）的活性（xìng）炭其对应的（de）空隙变化的速度就（jiù）会（huì）加强（qiáng），所以吸附能力就强。

        其（qí）次就是废水中的酸碱值和（hé）水（shuǐ）温（wēn）对活性（xìng）炭吸附工作的影响。工业（yè）废（fèi）水在PH值小于7的情况下（xià），呈（chéng）酸（suān）性，活性炭在酸性的条件下更（gèng）有利于吸附。考虑到活性炭在吸附时的物理反应为放热，如果外界（jiè）环（huán）境的温度较低，就会有利于提高活（huó）性炭吸（xī）附（fù）效果。最（zuì）后就是废水（shuǐ）的（de）浓度对（duì）活（huó）性炭的吸附影响，在其他条件稳定的情况下，活性炭的吸附能力随废水浓（nóng）度的升高而升高[4]。

        4 活性炭在污水处理中的应用

        综合考虑（lǜ）活性炭（tàn）的成本和处理标准的问题，所以在对工业废（fèi）水进（jìn）行活性炭吸附处理时，主要是吸附排除掉仅（jǐn）有的微量杂质，实现对（duì）污水的（de）净化（huà）。以下内容则是对活性炭在污水处理中的应用进行分析。（1）活性炭处理含铬废（fèi）水 。活性（xìng）炭对含铬废水的处理。铬是以离子形式大量存在与工业废水中的一（yī）种金属元素，其化学价为正六价，但是其存（cún）在方式是（shì）由废水的酸碱值决定的。活性炭（tàn）的（de）结构很复杂，利用其较（jiào）强的吸（xī）附性，能够充分有（yǒu）效吸（xī）附废水中的铬离子。利用到（dào）物（wù）理（lǐ）、化学等综合处理效果，对废（fèi）水中的铬进行（háng）处（chù）理，实（shí）现净化废（fèi）水的最佳效果。（2）活性炭处理含（hán）氰废水（shuǐ）。在工业（yè）生产（chǎn）排放（fàng）出的废水中，都（dōu）存在（zài）一定浓度的含（hán）氰物质或者副产（chǎn）氰化物（wù）。在全（quán）国范围内的工业废水处理中，运用活性炭对（duì）含氰废水的处理已经越来越广泛，但是在（zài）废水中仍有少量的氰根和（hé）氰化氢，且成本（běn）也相对较（jiào）高。

        5 活性炭处理工业废水的（de）应用远（yuǎn）景

        运（yùn）用到工业废（fèi）水处理的活性炭处（chù）理（lǐ）技（jì）术已经越来越被重视，并且随着我国经济（jì）的快（kuài）速发展（zhǎn），对相关（guān）技术进一步展开了（le）研究。就活性炭处（chù）理工业废水问（wèn）题，对活性炭的（de）研（yán）究，从其自身的表面结构，逐步改（gǎi）善为对表面官能团活跃性的研究（jiū），分析出官能团对活性炭的吸附（fù）能力的（de）影响（xiǎng）。最近对炭元（yuán）素的研究出现了活性炭纤维（wéi）物质，其物理特点与（yǔ）传统的活性炭（tàn）大致相（xiàng）同，直接（jiē）大约为5～20μm；但是与传统活（huó）性炭（tàn）不（bú）同的是，活性（xìng）炭纤维具有较强（qiáng）的耐温性。作为（wéi）在传统活性炭基础上研发出来的新（xīn）型吸附剂，具备吸附（fù）效（xiào）率高、能力强和（hé）可再生（shēng）等优势，更够有效的（de）处理传统活性（xìng）炭（tàn）未能处理的废水（shuǐ），操作简单，成本相对较低，可（kě）以充分（fèn）实（shí）现对废水（shuǐ）的处理效果（guǒ）。用一（yī）定的方法去处理活性（xìng）炭，让其表面官能团（tuán）性质与数量改（gǎi）变，这个叫做活（huó）性炭的改（gǎi）性。各种改性活性炭根据其处（chù）理方式不同而不同。比如（rú）说，以去除有（yǒu）机（jī）污染物为主要（yào）目的的活性炭其改性表面的研（yán）究方向就（jiù）是：减（jiǎn）少表面内酯基及羧基等含氧官能团的含量（liàng），增加活性炭表面的疏水性。

        6 结束语

        根据上文的分（fèn）析与研究可知（zhī）我国（guó）现阶段（duàn）的活（huó）性炭（tàn）处理工业废水技术（shù）尚未完善，有些相关（guān）的理论和（hé）技术（shù）要求都有（yǒu）待提高。除此之外还有我国对工业废水处理的活性炭的提供量日（rì）益紧（jǐn）张，生（shēng）产设备（bèi）少，且生产成本越来越高（gāo），这（zhè）一系列因素限（xiàn）制了活性炭处理技术的（de）发（fā）展。与一（yī）些发达国家之间的（de）差（chà）距还是很大的。应针（zhēn）对不同处（chù）理要求的废水（shuǐ），对活性（xìng）炭的功能进行创新，加大对相关技术理论的研究，确保活性炭处（chù）理工业废水技术的稳定发展。进而（ér）为我国的活性炭处理（lǐ）废水工作贡献（xiàn）一份力量。