安次污水处理活性炭中水净化--铝都临朐

临朐县海源活性炭厂位于山东潍坊市，坐落在江北铝合金之都：临朐县 ，本厂生产的活性炭有木质和煤质和果壳。产品20多个品种，适应于不业的需求，比如中用来过滤气体，工业上用来脱色、使溶液纯净，医药上用来吸收胃肠中的、细菌或气体。活性炭与蜂窝状活性炭应用领域日益扩展，应用数量不断递增。吸附能力的炭，是把硬木、果壳、骨头等放在密闭的容器中烧成炭再增加其孔隙后制成的。中用来过滤气体，工业上用来脱色、使溶液纯净，医药上用来吸收胃肠中的、细菌或气体。活性炭与蜂窝状活性炭应用领域日益扩展，应用数量不断递增。活性炭具有很大的表面积(500～1000m2/g)，有叫强的吸附性能，能在它的表面上吸附气体、液体或胶固体；对于气体、液体，吸附物质的质量可接近于活性炭本身的量。其吸附作用具有选择，性物质比性物质更易于吸附。在同一系列物质中，沸点的物质越容易被吸附，压强越大温度越低浓度越大，吸附量越大。反之，减压，升温有利于气体的解吸。常用于气体的吸附、分离和提纯，溶剂的回收，糖液、油脂、甘油、药物的脱色剂，饮用水及冰箱的除臭剂，面具，还可用作催化剂或金属盐催化剂的载体。可用木材、泥炭、坚果壳等为原料，经干活化处理后得到活碳。 我厂生产的活性炭，以本地山楂壳、淘客、核桃壳、酸枣壳为原料，生产废气用蜂窝炭和颗粒碳，廉、质量稳定，现如今空气、水和土壤污染对人类健康、 动植物产生严重危害，已引起当今社会的广泛关注。污水处理活性炭对工业废气气体污染物、具有较强的吸附能力，是一种可再生的吸附材料。在水污染如此严重的，活性炭能有效地去除水中大多数有机污染物、重金属、臭味及色度，在污水净化领域具有重要的科学意义和的应用前景。活性炭是一种多孔性物质， 凭借其微孔吸附不仅可以吸附脱色除嗅，还可以有效地吸附一些， 去除水中的致突变物质，因而，在水污染治理方面引起各国科研学者及环保工作人士的广泛关注。目前，活性炭纤维作为一种水处理材料，已经成为常规净化水成熟有效的方法之一，可用于水质净化、废水处理、重金属回收等方面。活性炭还可作为酸性土壤改良剂废气吸附活性炭是一种用于处理工业废气的材料，通过其吸附能力将废气中的有害物质吸附在活性炭表面，从而净化排放的废气。废气吸附活性炭通常用于燃煤电厂、化工厂、汽车尾气处理等产生废气的工业领域，可以有效地降低废气中的有害物质排放，保护环境和人类健康
活性炭是一种微孔多、比表面积大的吸附剂，具有以下吸附特性： 1. 高吸附性能：活性炭具有较大的比表面积和丰富的微孔结构，能有效吸附气体和溶液中的有机物和无机物。 2. 选择性吸附：活性炭对不同大小、形状、性和非性的分子具有不同的吸附能力，可以选择性地吸附目标物质。 3. 快速吸附速率：活性炭素具有较高的吸附速率，吸附速度快，可以在短时间内达到吸附平衡。 4. 可再生性：活性炭经过再生处理后可以多次使用，降低了成本。 5. 抗水性强：活性炭可以吸附水溶液中的有机物和无机物，不易受水分的影响。 6. 高温抗性：活性炭具有的耐高温性能，在高温条件下仍能保持良好的吸附能力。 总的来说，活性炭具有广泛的吸附能力和优良的吸附性能，被广泛应用于水处理、空气净化、医药、食品加工等领域。

山东·临朐县海源活性炭厂.位于临朐县冶源镇西圈村，主要生产：蜂窝块状果壳活性炭、颗粒状活性炭、粉末状活性炭、柱状活性炭、煤质活性炭、蜂窝活性炭等，产品三十余种，产品广泛 用于水处理设备、电力、化工、医药脱色，工业尾气处理，城镇给排水行业的水处理系统。活性炭是由木质、煤质和石油焦等含碳的原料经热解、活化加工制备而成，具有发达的孔隙结构、较大的比表面积和丰富的表面化学基团，特异性吸附能力较强的炭材料的统称。

污水处理活性炭是用木材、煤、果壳等含碳物质在高温缺氧条件下活化制成，它具有的比表面积(500-1700m2/g)。水处理过程中使用的活性炭有粉末炭和粒状炭两类。粉末炭采用混悬接触吸附方式，而粒状炭则采用过滤吸附方式。活性炭吸附法广泛用于给水处理及废水二级处理出水的深度处理。其主要优点是处理程度高，效果稳定。缺点是处理费用高昂。

污水处理活性炭是由石墨微晶、单一平面网状碳和无定形碳三部分组成，其中石墨微晶是构成活性炭的主体部分。活性炭的微晶结构不同于石墨的微晶结构，其微晶结构的层间距在0.34～0.35nm之间，间隙大。即使温度高达1000℃以上也难以转化为石墨，这种微晶结构称为非石墨微晶，绝大部分活性炭属于非石墨结构。石墨型结构的微晶排列较有规则，可经处理后转化为石墨。非石墨状微晶结构使活性炭具有发达的孔隙结构，其孔隙结构可由孔径分布表征。活性炭的孔径分布范围很宽，从小于1nm到数千nm。有学者提出将活性炭的孔径分为三类：孔径小于2nm为微孔，孔径在2～50nm为中孔，孔径大于50nm为大孔。

污水处理活性炭的活化方法与用途
污水处理活性炭（英语：Active charcoal）是黑色粉末状或颗粒状的碳物质。污水处理活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列，在交叉连接之间有细孔，在活化时会产生碳组织缺陷，因此它是一种多孔碳，堆积密度低，比表面积大，也是做一个过滤器的主要物料。
种类
多孔表面
由于原料来源、制造方法、外观形状和应用场合不同，活性炭的种类很多，到目前为止尚无的统计材料，大约有上千个品种。
活性炭的孔隙半径大小可分为：
大孔：半径 > 20,000nm
过渡孔：半径150 ～ 20,000nm
微孔：半径 < 150nm
活化方法
主要活化方法：木炭、果壳炭、煤等原料经造粒后，在1000℃下用水蒸气、二氧化碳、进行活化的气体活化法。
干燥后的原料用氯化锌溶液浸渍，混合，在500~700℃下加热，进行碳化或活化，称为药剂活化法。酸枣壳活性炭过滤是指用多孔海绵经过浸碳加胶处理。活性炭的特点是去除空气中的异味。一般须配合立的初、中效过滤器的使用。我司生产各种活性碳窝状过滤网，是利用活性炭特的微孔吸附件原理制造的。通过吸附作用除掉空气中的异味和有害气体。具有良好的吸附性能，成型性好、强度高、气流阻力较小。 其特点是：表面积大、吸附能力强、祛除空气中的异味和有害气体等。 活性炭，又名活性碳蜂窝状过滤网，是在聚氨酯发泡海绵上载负活性炭制成的，其含炭量35%-55%，具有的吸附性能，可用于空气净化，去除挥发性有机化合物和通常空气中的污染物质，可在大风量的净化器中使用，气阻、压降很小，具有很好的净化效果。主要用于各种家用、车用空调、空气净化器、水质净化、气相吸附等领域采用煤为原材料，经过炭化→冷却→活化→洗涤等一系列工序研发而成。其外观普遍为黑色圆柱状煤质柱状活性炭，不定形煤质颗粒煤质柱状活性炭，又称破碎炭。圆柱形煤质柱状活性炭又称柱状炭，一般由粉状原料和粘结剂经混捏、挤压成型再经炭化、活化等工序制作而成。也可以用粉状煤质柱状活性炭加粘结剂挤压成型。具有发达的孔隙结构，良好的吸附能力，机械强度较高，易反复再生，造价低等优势；可用于有毒气体的净化，废气处理，工业和生活用水的净化处理，溶剂回收等方面。 是一种多孔性的含炭物质,它具有高度发达的孔隙构造,是一种优良的吸附剂,每克活性炭的吸附面积更相当于八个网球之多.而其吸附作用是借助物理性吸附力与化学性吸附力达成.其组成物质除了炭元素之外，尚含有少量的氢、氮、氧及灰份，其结构则为炭形成六环物堆积而成。由于六环炭的不规则排列，造成了活性炭多微孔体积及高表面积的特性。 煤质柱状活性炭可适用于电厂原水净化、自来水净化.尤其在化工污水的过滤净化处理以及电厂锅炉采用苦咸水的氯根处理方面,有很好的处理效果。 煤质柱状活性炭还可是适用于电厂原水净化、尤其在化工污水的过滤净化处理以及电厂锅炉采用苦咸水的氯根处理方面,有很好的处理效果。

污水处理活性炭在液相中的应用
污水处理活性炭不仅能够去除水中的有机物，还可以改善水质，处理后的水透明无色。活性炭的去除净化效率与活性炭添加量和投加点有关，需要综合考虑其经济效益和去除效果。通常，活性炭的添加量为30mg/L,投加点设置于加药混凝前30min位置更有利于净化、提高水质。
污水处理活性炭用于处理废水能够有效地出水水质的稳定。同时，与其他方法联合使用可以有效地提高净化效果，出水甚至可以达到饮用水标准。比如处理焦化废水时，使用质量浓度为3g/L的活性炭吸附之后，再用
1.5g/L的 H2O2和 0.4g/L的Fe2+进行催化处理，COD去除率达到96.3%;对含活性艳红的废水处理，COD去除率可达 98.74%。
活性炭水处理中的应用实例
污水处理活性炭净水
污水处理活性炭在水处理领域的应用已经有70年左右的历史。美国使用粉末状活性炭去除氯酚产生的异味，之后活性炭逐渐成为了水处理过程中去味、除色、除臭的有效措施之一。大量研究表明，活性炭对水中的二氯苯酚、三氯苯酚、农药中的有机物以及消毒副产物二氯乙酸和三氯乙酸等都有很好的吸附效果，其净化作用已经得到公认。
美国在20世纪80年代初、每年用于水处理的活性炭为2.5X10°t，并且逐年增加。我国在20世纪60年末开始关注水污染防治，且在近些年来逐步重视，相关科研机构开展了大量的研究工作并取得了大量的成果，同时也开展了相关的实践应用工作。1975年，甘肃白银金属有限公司建成了日处理能力为3X10°m?的颗粒活性炭净水装置。用于净化石油化工污染的地面水、目前仍在使用:1985年北京建成供水1.7X10m/b的水厂。目前。在上海浦东自来水厂、安亭自来水厂应用活性炭做深度处理。自来水水质达到直接应用的标准;首钢采用活性炭处理焦化高浓度污水。处理后本质达到排放的标准。
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。
1953年发生在日本的水俣病事件，就是含甲基汞工业废气污染水体，使水俣湾大批居民发生神经性中毒的公害大事，汞害为人们所关注。
活性炭上引入聚硫脲有利于提高对汞的吸附能力。将椰壳炭吸附聚胺和二硫化碳后，继续反应，可获得固定有聚硫脲的活性炭。当相对分子质量为1800的聚胺在活性炭上的固定率为11.8%时，该活性炭对汞吸附能力佳。超过11.8%时，对汞吸附能力急剧下降，因为固定率越高，活性炭的比表面积就急剧下降。
某厂含汞废水经硫化钠沉淀，以石灰调整pH值，加硫酸亚铁作混凝剂处理后，含汞量为1~3mg/L，远0.05mg/L的允许排放标准。如果再以活性炭处理，采用两个40m静态间歇吸附池，装1m厚的活性炭，交换工作。使进吸附池的废水近满，以压缩空气搅拌30min后，静置2h，该厂每天废水量约1~2m3，经活性炭处理后的出水含汞量符合排放标准，
粉状活性炭可以用于处理低浓度的含汞废水，为我国生产水银温度计工厂所采用，通过饱和炭加热升华、冷凝回收汞。
载有盐酸的活性炭，好其微孔半径<80nm，用<30%的水蒸气活化适用于去除液相碳氢化合物中含有的汞或汞的化合物。
活性炭吸附水溶液中的二价汞与pH值成反比。pH值在酸性范围时，性炭对汞的吸附较高。pH值从9降到酸性范围时，去汞多达两倍。

污水处理活性炭物理法机理简介
物理法通常指气体活化法，是以水蒸气、烟道气(水蒸气、CO2、N₂等的混合气)、CO:或空气等作为活化气体，在800~1000℃的高温下与已经过炭化的原材料接触进行活化的过程。在这个过程中，具有氧化性的活化气体在高温下侵蚀炭化料的表面，使炭化料中原有闭塞的孔隙重新开放并进一步扩大，某些结构因选择性氧化而产生新的孔隙，同时焦油和未炭化物等也被除去，终得到活性炭产品。由于物理法通常采用气体作为活化剂，工艺流程相对简单，产生的废气以CO2和水蒸气为主，对环境污染小，而且终得到的活性炭产品比表面积高，孔隙结构发达，应用范围广，因此在活性炭生产厂家中70%以上都采用物理法生产活性炭。下面对物理活化法的机理、工艺流程、装置设备及国内外发展现状等进行具体阐述。
一、原料炭化
物理法制备活性炭需要先将原料在400~600℃下进行炭化处理，使原料中碳元素以外的主要元素(氢、氧等)以气体形式脱除，通过CO:、CO 的形式也可使一部分碳元素释放出去，残留的碳元素则多数以类似石墨的碳微晶形态存在。然而和石墨晶体不同的是，这些碳微晶的排列是杂乱无章的，因此形成了具有活性炭原始形态的结构。但是仅仅经过炭化处理，碳微晶的周围以及碳微晶之间的缝隙仍被热解所产生的焦油或者无定形碳堵塞，因此需要进一步活化处理，除去这些堵塞孔隙的物质才能得到具有发达孔隙结构的活性炭。
二、气体活化法过程简述
在炭化的中间产物进行活化期间，是基本碳微晶以外的无定形碳

污水处理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。大庆乙烯净水厂投产。这三套饮用水深度处理工艺流程基本相同，

据统计，人类约有70%的时间在室内度过。比起室外空气污染，室内境污染对健康的危害更为直接，危害程度更大。20世纪70年代出现的“建筑物综合征”、“军团病”等病症经研究发现与室内空气有关，之后研究发肺癌和哮喘也与室内空气污染有关，甚至新生儿畸形、智力低下等问题主要因也是室内空气污染。这些研究结果使得人们越来越重视室内环境污染。有部门评估了室内空气污染的结果，显示我国每年由室内污染引起的超额死亡已达十余万人，并且在逐年增加[20]。目前，室内空气污染的治理方法主要吸附法、化学喷涂法、光催化氧化法等，其中活性炭吸附法由于其治理效好、使用方便、成本低等优点而广泛应用。
室内污染源种类、危害及来源
室内空气污染物种类繁多，主要有生物性污染物(细菌)、化学性污染(甲醛、甲苯、苯等挥发性有机物)、放射性污染物(氧及其子体)。这些污染来源广泛，但是浓度较低，属于低浓度污染物[21]。活性炭用于室内污染物理主要是针对化学性污染物。
1.甲醛污染
甲醛(formaldehyde)，一种室温下无色具有强烈刺激性气味的气体，易于水以及乙醇、乙醚等有机溶剂，其40%的水溶液称为“福尔马林”，是医行业普遍采用的消毒剂。甲醛还是重要的工业原料和试剂，主要用作合成脂、燃料、药品、试剂和多种化工产品，如脲醛树脂、三聚氰胺甲醛、氨基醛树脂、酚醛树脂等。
室内甲醛主要来源于以下几个方面:用作室内装饰的胶合板;②用人造板制作的家具:
③含甲醛的装饰材料如墙布、贴墙纸、化纤地毯、泡沫塑料等;


污水处理哦活性炭制造回收利用
①回收溶剂的再利用。直接回收的溶剂，往往含有在该温度下的平衡溶解水分。这个现象在采用水蒸气解吸法的场合，是所有溶剂回收装置的共同点。因此，对于杜绝水分的产品，在使用回收溶剂时预行脱水、燕馏等提纯操作。在所含的杂质当中也可能含有微量金属、根据其用途，应对这杂质组成进行充分研究以后再加以利用。在实践中，对溶剂进行回收的炭，特别应关注其吸附性能和脱附性能之间的平衡，好能根寸对活性炭的孔径分布进行合理设计和调整，使其对溶剂的有和吸附量与可脱附量之间的差值)大化;当活性炭仅用于溶剂行溶剂无害化处理(多采用焚烧或催化燃烧)时，虽然脱附性能亦但要求会大大低于回收时的情况。
活性炭回收溶剂技术在我国的应用
我国已在诸多行业如印刷、油漆、橡胶、胶片、石棉制品和合成纤维等成功应用活性炭溶剂回收技术，取得显著的社会益。例如杭州新华造纸厂采用活性炭回收技术后，降低溶剂获纯利润约70万元，同时周边大气环境显著改善[6];北京单位采用国内新开发的活性炭溶剂回收技术后，工作环境中的大*善、大气中苯、甲苯等有害物质的含量从每立方米几百毫净化效率达90%[8);据资料介绍、国内某化纤厂采用活性回收二硫化碳，回收率接近90%，减少了大气污染，显著改善并降低了生产成本。目前我国已有许多行业采用活性炭溶剂回收几种溶剂，有效减少了大气污染