活性炭是由木質(zhì)、煤質(zhì)和石油焦等含碳的原料經(jīng)熱解、活化加工制備而成,具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)、較大的比表面積和豐富的表面化學(xué)基團(tuán),特異性吸附能力較強(qiáng)的炭材料的統(tǒng)稱(chēng)。
應(yīng)用領(lǐng)域
1、處理含油污水
吸附法進(jìn)行油水分離是利用親油性材料,吸附廢水中的溶解油及其它溶解性有機(jī)物。目前常用的吸油材料是活性炭,可吸附廢水中的分散油、乳化油和溶解油。由于活性炭對(duì)油的吸附容量有限(一般為30~80mg/g)),成本高,再生困難,通常只用作含油廢水多級(jí)處理的后一級(jí)處理,出水含油質(zhì)量濃度可降至0.1~0.2mg/L 。
由于活性炭對(duì)水的預(yù)處理要求高,而且活性炭的價(jià)格昂貴,因此在廢水處理中,活性炭主要用來(lái)去除廢水中的微量污染物,以達(dá)到深度凈化的目的。 煉油廠含油廢水,先經(jīng)隔油、氣浮和生物處理,再經(jīng)砂濾和活性炭過(guò)濾深度處理。廢水的含酚量從0.1 mg/L(經(jīng)生物處理后)降至0.005mg/L,含氰量從0.19mg/L降至0.048mg/L,COD從85mg/L 降至18mg/L。
2、處理染料廢水
染料廢水成分復(fù)雜、水質(zhì)變化大、色度深、濃度大,處理困難。處理方法主要有氧化、吸附、膜分離、絮凝、生物降解等。這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn),其中活性炭能有效地去除廢水的色度和COD。活性炭處理染料廢水在國(guó)內(nèi)外都有研究,但大多數(shù)是和其它工藝耦合,活性炭吸附多用于深度處理或?qū)⒒钚蕴孔鳛檩d體和催化劑,單獨(dú)使用活性炭處理較高濃度染料廢水的研究很少。
活性炭對(duì)染料廢水有良好的脫色效果。染料廢水的脫色率隨溫度的升高而增加,而pH值對(duì)染料廢水的脫色效果沒(méi)有太大的影響。在吸附工藝條件下,酸性品紅、堿性品紅廢水的脫色率均>97%,出水的色度稀釋倍數(shù)≤50倍,COD<50mg/L,達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
3、處理含汞廢水
目前重金屬污染物中以汞的毒性較大,當(dāng)汞進(jìn)入人體內(nèi),就會(huì)破壞酶和其它蛋白質(zhì)的功能并影響其重新合成。活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能,但吸附能力有限,只適宜于處理含汞量低的廢水。如果含汞的濃度較高,可以先用化學(xué)沉淀法處理,處理后含汞約1mg/L,高時(shí)可達(dá)2~3mg/L,然后再用活性炭做進(jìn)一步的處理。
4、處理含鉻廢水
活性炭表面存在大量的含氧基團(tuán)如羥基(-OH)、羧基(-COOH)等,它們都有靜電吸附功能,對(duì)六價(jià)鉻產(chǎn)生化學(xué)吸附作用,能有效地吸附廢水中的六價(jià)鉻,吸附后的廢水可達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
利用活性炭處理含鉻廢水是活性炭對(duì)溶液中六價(jià)鉻的物理吸附、化學(xué)吸附、化學(xué)還原等綜合作用的結(jié)果。活性炭處理含鉻廢水,吸附性能穩(wěn)定,處理效率高,操作費(fèi)用低,有一定的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。因此,用活性炭處理含鉻廢水已得到廣泛應(yīng)用。