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活性炭在水处理行业的应用
自来水厂的深度处理
20世纪60年代以前,臭氧氧化法被当做与加氯消毒相应的一种消毒方法,水厂采用氯消毒时,氯与水中有机物会形成三氯甲烷,带来危害;用臭氧氧化法时,臭氧量不足时会出现对人体有害的诱变剂和致癌物,国际上较普遍采用臭氧技术,广泛应用此技术的当属法国。投加臭氧的位置有两种。一种是在滤池之后,主要作清毒剂使用;另一种是在原水中投加一次,在普通滤池之后活性炭滤池之前再加一次。次投加作为消毒剂用,第二次投加起生物活性炭的作用。
由于臭氧法和加氯消毒存在一定的问题以及对饮用水水质的要求提高,自来水厂的处理工艺在常规水处理基础上向深度处理发展。活性炭因其强吸附性能而应用于自来水的深度处理,很多国家的水厂都采用了此项工艺,例如,法国Mery Snoisee水厂、法国莫桑水厂、英国低色度水慢滤池工艺水厂、瑞士苏黎世水厂、德国的Mulheim-Ruhr水厂等工艺流程中都有活性炭处理工序。我国水厂逐步开始应用臭氧与活性炭滤池联合使用的生物活性炭法,臭氧与活性炭联合应用工艺,不仅能够去除水中有机物、降低UV吸附值和总有机碳(total organic carbon,TOC)、氯含量化学需氧量(chemical oxygen de mand,COD),还可以降低水中三氯甲烷前体、铁、锰、酚等含量,使Ames试验为阳性的水分呈阴性,生物活性炭法是当前去除水中有机物的方法中较为有效的一种深度处理方法,但因其耗电量较大而使其应用受到限制。
活性炭用于处理水臭问题的例子很多。1978年美国环境保护局(EPA)曾5000人时,给水处理系统都须使用。

采用活性炭厌氧流化床处理含酚废水,可得到高达99.9%的去酚率和96.4%的CODo,去除率,因为活性炭对酚类的吸附作用与生物降解作用结合起来,发挥了两方面的活性,载体流态化也解决了气液分离及介质堵塞问题。用碳酸钾化学活化的煤矸石制得的活性炭,BET比表面积达1236m2/g.孔体积0.679cm/g、表面是疏水性的,对水溶液中酚类污染物有良好的吸附性能。活性炭对含苯酚的废水处理是一种实用的方法,优点是无另外的废物和毒物,无二次污染,又可以有效地再生。研究进口活性炭的饱和吸附容量等性能,提出生产脱苯酚的工艺条件及参数。在生产用于医药、染料等工业的对氨基苯酚过程中,会有大量高浓度有机废水,可以采用Fenton试剂法降解,此法具有反应迅速、温度和压力等反应条件缓和的特点,但其缺点是利用率偏低,成本较高,还需加入均相催化剂,易引起二次污染。采用活性炭与双氧水协同作用(活性炭作催化剂,双氧水作氧化剂),对降解含有对氨基苯酚废水有良好的效果:在H:O:/COD=1.0,活性炭/H2O2=0.5.pH=2的条件下,降解反应可在180min内结束,对氨基苯酚的去除率达74.0%,与Fenton试剂法相比较,COD去除率提高1.75倍。处理含酚废水,以活性炭作催化剂,用湿空气催化氧化酚是有前途的方法。与r氧化铝上的氧化铜为催化剂作对比,经十天运作,用活性炭催化氧化酚的活性要高10倍。
以用过的茶叶制成的活性炭可从废水中吸附去除苯酚、磷甲酚、间甲酚、对硝基苯酚、对氯苯酚、2.4二硝基苯酚、2.4-二氯苯酚,并按以上序次增加吸附量。

活性炭作载体进行电催化处理有机污水,对石油类、总碱度、COD等有明显的净化去除效果。用于电催化氧化的活性炭,无需再生,只需要每年补充15%~20%的活性炭便可以实现该工艺的连续运行。
臭氧-生物活性炭净水
臭氧-生物活性炭净水原理臭氧生物活性炭工艺是将臭氧化学氧化、臭氧灭菌消毒、活性炭物理化学吸附、生物降解四种技术结合为一体的工艺。即在传统水处理工艺的基础上,以预臭氧氧化代替预氯化,生物活性炭滤池设在快滤池之后。,使水中的有机物及其他还原性物质在预氧化作用下初步氧化分解,以减轻生物活性炭滤池的有机负荷,同时臭氧能将水中难以生物降解的有机物氧化断链、开环,将大分子有机物氧化为小分子有机物,提高原水中有机物的可生化性和可吸附性,从而降低活性炭床的有机负荷。

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