尚义污水处理活性炭-污水--铝都临朐

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。

临朐海源活性炭厂建厂多年以来，一直秉承产品质量为主，客户信赖为本，诚信，互利互惠的原则，积累了全国各地固定客户，赢得了良好的口碑，欢迎您的到来。 我厂生产的新标活性炭，空隙发达，吸附率高，强度好，具有耐水、防火、放油等特点。
污水处理活性炭制备工艺
间歇法的平板炉和连续法的回转炉是生产氯化锌法粉状活性炭的主体设备、平板炉法具有设备简单、投资少、上马快等优点，是国内早期氯化锌法活性炭的主体设备。但此法存在手工操作多、劳动强度大、环境污染严重等问题，导致了此法目前已被淘汰。回转炉法具有生产能力大、机械化程度高、产品质量较稳定等优点，是目前国内外氯化锌法活性炭的主体设备，工艺难点在于尾气处理和氯化锌回收方面，国内尚未有成熟的工艺，日本已实现环保排放达标生产。
1.工艺流程
连续法生产粉状活性炭的工艺流程，一般由木屑筛选和干燥、氯化锌溶液配制、配料(或浸渍)、炭活化、回收、漂洗(包括酸处理和水洗)、脱水、干燥与磨粉等工序组成。另外附设的废气处理系统，以回收烟气中的氯化锌和盐酸，减少对环境的污染。常用的生产工艺流程见图2-6 和图2-7.
2工艺操作
(1)木屑的筛选与干燥为了产品的质量和工艺操作稳定，并降低超细颗粒在后续回收工段过滤流失导致的活化剂的浪费，用振动筛或滚筒筛对木屑进行初步筛选，选取0.425~3.35mm的木屑颗粒，除去杂物(如板皮、铁展、泥砂、石块等)，以免造成堵塞，增加回收、漂洗工序中的负荷、影响产品质量。
筛选后的木屑含水率一般在45%~60%，此时水分过高会影响配料工序段化学活化剂的渗透，因此需要进一步干燥控制工艺需要的水分含量。北方由于气候干燥，雨水少，一些中小工厂常利用自然风干方法干燥木屑，木屑进行机械于燥时，一般在气流式干燥器中或回转干燥器中进行干燥。
污水处理活性炭物理活化法 物理法通常又称气体活化法，是将已炭化处理的原料在800 ～1000℃的高温下与水蒸气，烟道气（水蒸气、CO2、N2等的混合气）、CO或空气等活化气体接触，从而进行活化反应的过程。物理活化法的基本工艺过程主要包括炭化、活化、除杂、破碎（球磨）、精制等工艺，制备过程清洁，液相污染少。 在制备过程中，具有氧化性的高温活化气体无序碳原子及杂原子先发生反应，使原来封闭的孔打开，进而基本微晶表面暴露，然后活化气体与基本微晶表面上的碳原子继续发生氧化反应，使孔隙不断扩大。一些不稳定的炭因气化生成CO、CO2、H2和其他碳化合物气体，从而产生新的孔隙，同时焦油和未炭化物等也被除去，终得到活性炭产品。活性炭发达的比表面积则源自中孔、大孔孔容的增加，形成的大孔、中孔和微孔的相互连接贯通。由于物理法工艺流程相对简单，产生的废气以CO2和水蒸气为主，对环境污染较小，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，因此世界范围内的活性炭生产厂家中70%以上都采用物理法生产活性炭。炭活化过程中产生大量的余热，可满足原料烘干、余热锅炉制高温蒸汽、产品的洗涤烘干等所需热能。 物理-化学活化法 物理-化学一体化制备技术 物理-化学活化法顾名思义就是结合应用物理活化和化学活化的方法，即炭先经化学法处理，随后再进一步用物理法（水蒸气或 CO2）活化。国外研究人员通过H3PO4和CO2联合活化法制得了比表面积高达3700m2/g 的活性炭，具体步骤是在85℃下先用H3PO4浸泡木质原料，经450℃炭化4h后再用CO2活化。将物理法和化学法联合，利用物理法的炭化尾气为化学法生产供热，实现生产过程无燃煤消耗，同时得到物理法活性炭和化学法活性炭。 [2] 微波化学活化 由于在活性炭制备过程中，传统的炉膛加热存在耗工、耗时且物料受热不均的缺点，因此微波的引入可以实现物料内部均匀加热，同时可方便地快速启动和停止，耗时比传统工艺短得多。因此，微波化学活化可以显著缩短生产时间，从而大地提高生产效率，亦可降低环境污染。通常的法、法和活化法均可采用微波加热，而且研究表明微波加热法亦可得到的活性炭，尤其适用于KOH活化法制备电容活性炭。然而微波加热制备活性炭仍处于实验阶段，主要原因是设备投资大，能耗高。 催化活化 金属类催化剂在含碳原料表面可形成活性点，降低炭与水或CO2的反应活化能，从而降低活化温度，提高反应速率，形成发达的孔隙，同时，金属颗粒移动时也会产生孔道。催化剂在制备活性炭时可以降低活化。

山东临朐县海源活性炭厂，位于潍坊市临朐县冶源镇西圈村，建厂多年来，经不断发展，现已成为一家综合性滤料厂家，产品有：各种型号用途活性炭，广泛应用于污水处理、工业废气吸附、饮料水处理、净水过滤、电厂水预处理、废水回收前处理、生物法污水处理。 临朐县海源活性炭厂，是一家从事活性炭生产20年的生产厂家，产品20多个型号，覆盖不同领域的活性炭使用环境，产品营销全国，质量稳定如一，初心不改，一切为环保事业做出应有的贡献，始终将青山绿水作为自己产品质量的要求。
再生产品
污水处理活性炭目前在环境保护，工业与民用方面己被大量使用，并且取得了相当的成效，然而活性炭在吸附饱合被更换后，使用单位均将其废弃，掩埋或烧掉，造成资源的浪费和对环境的再污染。
污水处理活性炭吸附是一个物理过程，因此还可以采用高温蒸汽将使用过的活性炭内之杂质进行脱附，并使其恢复原有之活性，以达到重复使用的目的，具有明显的经济效益。
再生后的活性炭其用途仍可连续重复使用及再生。
污水处理活性炭再生技术的发展
随着活性炭的应用范围日趋广泛，活性炭的回收开始得到了人们的重视。如果用过的活性炭无法回收，除了每吨废水的处理费用将会增加0.83～0.90元外，还会对环境造成二次污染。因此，活性炭的再生具有格外重要的意义。
现将活性炭的大致分类介绍一下 分类介绍 煤质颗粒活性炭 煤质颗粒活性炭选用新疆无烟煤为原料，采用的工艺精制而成，外观为黑色不定型颗粒。具有空隙结构发达，比表面积大，吸附能力强，机械强度高，床层阻力小，化学稳定性能好，易再生，等优点。
1传统活性炭再生方法
1.1热再生法
热再生法是目前应用多，工业上成熟的活性炭再生方法。处理有机废水后的活性炭在再生过程中，根据加热到不同温度时有机物的变化，一般分为干燥、高温炭化及活化三个阶段。在干燥阶段，主要去除活性炭上的可挥发成分。高温炭化阶段是使活性炭上吸附的一部分有机物沸腾、汽化脱附，一部分有机物发生分解反应，生成小分子烃脱附出来，残余成分留在活性炭孔隙内成为“固定炭”。在这一阶段，温度将达到800～900°C,为避免活性炭的氧化，一般在抽真空或惰性气氛下进行。接下来的活化阶段中，往反应釜内通入CO2、CO、H2或水蒸气等气体，以清理活性炭微孔，使其恢复吸附性能，活化阶段是整个再生工艺的关键。热再生法虽然有再生、应用范围广的特点，但在再生过程中,须外加能源加热，投资及运行费用较高。
1.2生物再生法
生物再生法是利用经驯化过的细菌，解析活性炭上吸附的有机物，并进一步消化分解成H2O和CO2的过程。生物再生法与污水处理中的生物法相类似，也有好氧法与厌氧法之分。由于活性炭本身的孔径很小，有的只有几纳米，微生物不能进入这样的孔隙，通常认为在再生过程中会发生细胞自溶现象，即细胞酶流至胞外，而活性炭对酶有吸附作用，因此在炭表面形成酶促中心，从而促进污染物分解，达到再生的目的。生物法简单易行，投资和运行费用较低，但所需时间较长，受水质和温度的影响很大。
1.3湿式氧化再生法

在高温高压的条件下，用氧气或空气作为氧化剂，将处于液相状态下活性炭上吸附的有机物氧化分解成小分子的一种处理方法，称为湿式氧化再生法。实验获得的活性炭佳再生条件为：再生温度230°C,再生时间1h,充氧pO20.6MPa,加炭量15g,加水量300mL。再生效率达到(45±5)%，经5次循环再生，其再生效率仅下降3%。活性炭表面微孔的部分氧化是再生效率下降的主要原因。
传统的活性炭再生技术除了各自的弊端外，通常还有三点共同的缺陷：⑴再生过程中活性炭损失往往较大；⑵再生后活性炭吸附能力会有明显下降；⑶再生时产生的尾气会造成空气的二次污染。因此，人们或对传统的再生技术进行改进，或探索全新的再生技术。2目前新兴的活性炭再生技术
2.1溶剂再生法溶剂再生法是利用活性炭、溶剂与被吸附质三者之间的相平衡关系，通过改变温度、溶剂的pH值等条件，打破吸附平衡，将吸附质从活性炭上脱附下来。溶剂再生法比较适用于那些可逆吸附，如对高浓度、低沸点有机废水的吸附。它的针对性较强,往往一种溶剂只能脱附某些污染物，而水处理过程中的污染物种类繁多，变化不定，因此一种特定溶剂的应用范围较窄。电化学再生法是一种正在研究的新型活性炭再生技术。该方法将活性炭填充在两个主电极之间，在电解液中，加以直流电场，活性炭在电场作用下极化，一端成阳极，另一端呈阴极，形成微电解槽，在活性炭的阴极部位和阳极部位可分别发生还原反应和氧化反应，吸附在活性炭上的污染物大部分因此而分解，小部分因电泳力作用发生脱附。该方法操作方便且、能耗低，其处理对象所受局限性较小，若处理工艺完善，可以避免二次污染。
实验结果表明，电化学再生活性炭具有较高的再生效率，可达到90%。此外，对工艺参数的研究表明，再生位置是活性炭再生工艺中重要的影响因素，电解质NaCl浓度是较重要的影响因素，再生电流和再生时间对活性炭的电化学再生也有一定的影响。性炭外观呈粉状、粒状或丸状，具有无定形、多孔结构，孔内表面积很大，对气体具有良好的吸附作用。它通常由木材、硬果壳（如椰子壳）或兽骨等经干馏，并用过热蒸汽在高温（800 - 900℃）下处理而得。活性炭具有很高的微孔度，1克活性炭大约可提供600 - 1200平方英尺的表面积，换句话说一小勺的活性炭就能“压缩”整套房那么大的面积！
活性炭的主要特点就是多孔结构，比表面积大，有吸附性。活性炭种类繁多，可根据尺寸、制备方法和工业应用，进行广泛分类：粉状活性炭（RI，PAC）、粒状活性炭（GAC）、珠状活性炭（BAC）、挤压活性炭（EAC）、浸渍活性炭和聚合物涂层活性炭、活性炭纤维（ACF）。按照原料来源，可分为木质活性炭、兽骨、血炭、矿物质原料活性炭、其它原料活性炭以及再生活性炭。按照活化方法可分为化学法活性炭（化学炭）、物理法活性炭、化学－物理法活性炭、物理－化学法活性炭。

活性炭吸附法在水处理中的应用

活性炭吸附广泛应用于在城市污水处理、饮用水及工业废水处理。

⑴城市污水处理

废水中的一些有机物是难于为微生物或一般氧化法所氧化分解的，如酚、苯、石油及其产品、杀虫剂、洗涤剂、合成染料、胺类化合物以及许多人工合成有机物，经生化处理后很难达到对排放要求较高的水体中排放的标准，也严重影响废水的回用，因此需要深度处理。

由于活性炭对有机物的吸附能力大，在废水深度处理中得到广泛的应用，具有以下优点：

①处理程度高，城市污水用活性炭进行深度处理后,BOD可降低99%,TOC可降到1～3mg/L。

②应用范围广，对废水中绝大多数有机物都有效，包括微生物难于降解的有机物。

③适应性强，对水量及有机物负荷的变动有较强的适应性能，可得到稳定的处理效果。

④粒状炭可进行再生重复使用，被吸附的有机物在再生过程中被烧掉，不产生污泥。

⑤可回收有用物质，例如用活性炭处理含酚废水，用碱再生吸附饱和的活性炭，可以回收酚钠盐。

⑥设备紧凑、管理方便。

⑵饮用水深度处理中的应用

活性炭吸附是建立在常规给水处理基础上，一般设置在砂过滤之后，也可与砂滤料组成双层滤料过滤或以活性炭过滤代替砂过滤。

在利用活性炭吸附进行饮用水深度处理的过程中，发现在活性炭滤料上生长有大量的微生物，使出水水质提高且再生延长，于是发展了一种经济有效的去除水中的微污染物质的生物活性炭工艺，流程为原水—（加入混凝剂）—澄清—过滤（加入臭氧）再利用活性炭吸附，后是出水。

⑶工业废水处理中的应用

很多工业废水很难或不能采用生化处理，采用其他方法时，有的不能达到排放标准，或运行费用较高，或操作较麻烦等，例如有毒的有机化合物和某些金属及其化合物等。工程实践表明，活性炭对这些物质有很强的吸附能力。

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