供应煤质活性炭吸附与其它水处理技术组合工艺的应用及发展

煤质活性炭在水处理中的应用
   
摘要：
由于煤质活性炭表面能大，来源广，价格*，是普遍用到的吸附材料，基于这些优点，煤质活性炭吸附工艺也成为目前去除水中**物的可以选择工艺。本文讲述了煤质活性炭作为固体吸附剂的性质，同时也介绍了煤质活性炭在水污染处理中的应用和展望。

关键词：  煤质活性炭    吸附   表面能

1． 前言
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。由于煤质活性炭具有发达的孔隙结构和**的比表面积，对水中溶解的**物，如类化合物、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**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**化合物都有较好的去除效果，因此煤质活性炭吸附技术在水处理中已得到广泛应用。
煤质活性炭的特点
煤质活性炭是一种多孔性含炭物质，具有发达的微孔构造合**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。煤质活性炭较初用于制糖业，后来广泛用于去除污水中的**物合某些无机物。
2.1煤质活性炭的一般性质
煤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。
2.2煤质活性炭的作用机理
煤质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。
煤质活性炭在制造过程中，其挥发性**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。通常煤质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。这就是为什么煤质活性炭吸附能力强、吸附容量大的主要原因。
煤质活性炭的吸附特性不仅与细孔构造和分布情况有关,而且还与煤质活性炭的表面化学性质有关。煤质活性炭本身是非极性的,其含量及电荷随原料组成、活化条件不同而异,低温活化(< 500℃)的碳可以生成表面酸性氧化物,水解后可以放出H+。由于煤质活性炭表面有微弱的极性使其他极性溶质竞争煤质活性炭表面的活性位置,导致非极性溶质吸附量的降低,而对水中某些金属离子交换吸附或络合反应,提高了煤质活性炭对金属离子的吸附效果。
总之，在吸附过程中，真正决定吸附能力的是微孔结构。全部比表面几乎都是微孔构成的。粗孔和过渡孔分别起着粗、细吸附通道作用，它们的存在和分布在相当程度上影响了吸附和脱附速率。此外，煤质活性炭吸附性质还受煤质活性炭表面化学性质影响。
3.煤质活性炭在水处理中的应用
煤质活性炭吸附工艺是目前去除水中**物的可以选择工艺。由于原料来源丰富，表面积大，对色、嗅、味及其他**物有良好的去除率。煤质活性炭在水处理过程中的应用日益广泛。其中粉末煤质活性炭，对除去水中藻细胞分泌物产生的低分子量DOC尤为有效，并能有效地去除水中的微囊藻毒素，在经典的慢砂滤池后加上一个煤质活性炭滤池可除去引起水臭味的**物，如：土臭味素及2-异(MIB)，有效地降低出水的臭味。但煤质活性炭对危害较大的卤代烃的吸附效果不太好，而且煤质活性炭吸附后的再生问题一直难以得到满意的解决。目前，正在开发新型吸附材料如煤质活性炭纤维、多孔合成树脂等。
3.1煤质活性炭在饮用水处理中的应用
以颗粒煤质活性炭为滤料的**生物滤池通常用作*二级过滤，通过生长在颗粒煤质活性炭表面细菌的活动，除去水中的BOM。这一处理过程又称二级生物煤质活性炭过滤。有文献报道了这一过程的有效性。为减少费用及便于在水厂中推广，人们提出了“**级砂——生物煤质活性炭双层滤池”的构想。应用生物滤池去除水中BOM有以下优点：
(1)减少了细菌在供水系统中生长所需的营养物质，可有效控制细菌的繁殖；
(2)减少了与消毒剂反应的**物的量，进而减少了饮水处理所需的消毒剂的用量及稳定了出厂水剩余消毒剂的含量；
(3)通过去除一些消毒副产物的**前体物，减少了水厂水中消毒副产物的含量；
(4)将**物转化为无机终产物；
(5)老化脱落的生物膜残渣较化学沉淀污泥易处理；
(6)生物处理法费用较煤质活性炭吸附法低。
 
 　
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　生物煤质活性炭法
生物煤质活性炭法是在煤质活性炭吸附技术的基础上发展起来的一种水处理技术。生物煤质活性炭法是将煤质活性炭作为生物膜载体，利用煤质活性炭的吸附作用和生物膜的降解作用，去除水中的污染物的一种新方法。
粉末煤质活性炭－活性污泥工艺(PACT)
该法即将粉末煤质活性炭投加到活性污泥曝气池中，形成生物煤质活性炭，利用吸附、降解协同作用去除**污染物。由于生物煤质活性炭固有的机理，可以去除活性污泥法难以去除的**物，提高活性污泥的去除效率。另一方面，活性污泥具有稳定、良好的压密性，从而克服了污泥膨胀。因其在经济和处理效率方面的优势，已广泛地应用于工业废水处理中。
5.结论
基于煤质活性炭来源广泛、表面能大、吸附能力强、*循环利用等众多优点，煤质活性炭吸附技术在污水处理方面已得到很好的发展，并在众多方面得到广泛的应用。随着人们对它的进一步深入的研究，煤质活性炭将会在各方面有更广阔的发展和应用空间。