活性炭在水處理行業(yè)的應用
自來水廠的深度處理
20世紀60年代以前，臭氧氧化法被當做與加氯消毒相應的一種消毒方法，水廠采用氯消毒時，氯與水中有機物會形成三氯甲烷，帶來危害;用臭氧氧化法時，臭氧量不足時會出現對人體有害的誘變劑和致癌物，國際上較普遍采用臭氧技術，廣泛應用此技術的當屬法國。投加臭氧的位置有兩種。一種是在濾池之后，主要作清毒劑使用;另一種是在原水中投加一次，在普通濾池之后活性炭濾池之前再加一次。次投加作為消毒劑用，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問題以及對飲用水水質的要求提高，自來水廠的處理工藝在常規(guī)水處理基礎上向深度處理發(fā)展?；钚蕴恳蚱鋸娢叫阅芏鴳糜谧詠硭纳疃忍幚?，很多國家的水廠都采用了此項工藝，例如，法國Mery Snoisee水廠、法國莫桑水廠、英國低色度水慢濾池工藝水廠、瑞士蘇黎世水廠、德國的Mulheim-Ruhr水廠等工藝流程中都有活性炭處理工序。我國水廠逐步開始應用臭氧與活性炭濾池聯合使用的生物活性炭法，臭氧與活性炭聯合應用工藝，不僅能夠去除水中有機物、降低UV吸附值和總有機碳(total organic carbon，TOC)、氯含量化學需氧量(chemical oxygen de mand，COD)，還可以降低水中三氯甲烷前體、鐵、錳、酚等含量，使Ames試驗為陽性的水分呈陰性，生物活性炭法是當前去除水中有機物的方法中較為有效的一種深度處理方法，但因其耗電量較大而使其應用受到限制。
活性炭用于處理水臭問題的例子很多。1978年美國環(huán)境保護局(EPA)曾5000人時，給水處理系統(tǒng)都須使用。
用于自來水處理的活性炭主要為顆粒活性炭和粉狀活性炭，
可在但像以前程加或者緊接在進入快遞推之前代粉、都使活往應有足夠長的榜觸時間，也有分別由兩個或更多的參加點控制，但有使用漁花床裝管、在較大的裝置中，可用塵?？刂聘杉酉到y(tǒng)長加活性炭、色可用水加炭的炭來投加，極加量控制在5一60mg/上。粉狀活神火的使用道常是一次性的、雖然粉應便宜、但知消耗大，考慮到經濟效益和環(huán)保問題、她有必要回收利用、
較賣的使用目漸增多、其再生圍耗不超過5%，但也有使用強度差，便宜的機關、用過的廢炭有可能重新加工成為粉炭，粒炭以裝在凈化工序之后為鋒、其好處品，一般有機物質已由混凝和沉淀(澄清)工藝去除，減輕了活性關的負積、輔長了操作壽命，降低活性炭被顆粒狀雜質和混凝劑絮體的堵塞
.衣除鹵代甲烷
飲水中使用氯殺菌處理時帶來了微量的鹵化烴，尤其是三鹵甲烷(THM)。教飾是由氯和地雨水中的天然有機物組成，如腐殖質和灰苗霉素類反應而成，研究表明水中含有10mg/1.的有機物如單寧酸、腐殖酸、葡萄糖、香草酸、精限會與10mg/1的氟發(fā)生氯化及應、生成約90%的氯仿，本中存在的鹵代甲賴心須引起重視。美國曾對30個大城市和11590個城鎮(zhèn)的給水進行調查，指出飲用經氯化消毒后的地而水，可能對人體健康造成潛在的危險，國內研究發(fā)現、長期飲用加氯消毒的水的人比不飲用加氯消毒的木的入，死于消化和泌尿系統(tǒng)癌癥的危險性更大。
活性炭可去除三鹵甲烷、曾用粒狀炭試驗、溫度24℃，接觸24h后、對氯仿的吸附量為16.5pm/g。對三溴甲烷的吸附量為185.0pB/g-
飲用水的凈化
隨著木源污染的程度不斷加大，質量不斷下降，引起了的密切美注、飲用木質標準也隨之不斷地進行修改和增訂，呂錫武、嚴煦世在1986年的(生活飲用水衛(wèi)生標準)(GB5749-1985)的基礎上提出"飲用水木質準則”建議稿、木質指標有52項、其中34項為GB3749-1985中的項目，增加的項目有，1、?二敏乙嫡、1,小二氯乙烯、四氯乙烯、型氧乙烯、五氯、
2.4,6-黑氟酚、艾氏劑-秋氏劑、氯料、七氟和七氯氧化物、六氨茶、林丹、甲氧DDT、炭氯仿草取(CCE)和致奧變試驗(Ames和SOS 試驗)以及兩項目味指標(二氧化碳和溫度)，并指出至少有26種元素是人體所必需。
-活性炭消毒法
在自來水消毒過程中，使用氯可能出現痕量氯仿和其他三鹵甲烷等副產品,這些物質具有致癌性。從消毒處理的觀點出發(fā)，通常有兩種辦法:一是采用其他消毒劑，如不會產生三鹵甲烷的二氧化氯、臭氧等;二是把水通過粒狀活性炭濾池進行吸附，從而減少三鹵甲烷母體作用的有機污染物含量:三是應用臭氧氧化和生物活性炭聯用的工藝，效果也很好。
水處理中用臭氧來殺菌消毒，改善色度、味覺和嗅覺，氧化有機物，加強難降解有機物和天然有機物等的生物降解性，改善絮凝效果等，但存在著臭氧利用率不高，成本高和與有機物反應有較強的選擇性等問題，其直接應用有一定的局限性。以活性炭為催化劑，協同臭氧結合使用，有很多好處，例如:①在活性炭吸附前加臭氧，可以將一些大分子有機污染物氧化為易被活性炭吸附的小分子;臭氧通過活性炭濾床，使活性炭上所吸附的有機物氧化分解，起活性發(fā)脫附再生作用;比單用臭氧法處理水，更能降低臭氧的耗用量:
活性炭能吸附溶液中的四價釩離子和五價釩離子，溶液的pH值和活性炭表面性質對其吸附有一定影響。四價或五價釩離子的被吸附在一定pH值范圍內都因pH值增加而增加，在pH值范圍2.5~3之間達到大，此后降低;氧化處理后的活性炭對釩離子有較大的吸附率，從偏釩酸鈉溶液中以氧化改性的粉狀活性炭吸附釩，可從含量50mg/L的溶液中去除90%的釩。
當使用較大量的活性炭或較長吸附時間時，活性炭的吸附率有所提高、即溶液中更多的釩被吸附。例如:以0.5gC/100mL和5.0g C/100mL，同樣吸附時間3h比較，溶液中釩的殘留百分比:前者約40%，后者約9%。再以
5.0gC/100mL的吸附時間1h和3h比較溶液中釩的殘留量百分比:前者約22%，后者約9%，
有人對水中痕量釩用活性炭進行預富集，研究了水中痕量釩的吸附和解吸條件以及活性炭對釩的吸附容量。50mg活性炭可對500mL的水中80μg以內的釩進行定量回收，回收率在93%~104%之間。本法對合成海水樣品痕量釩量進行分析測試，結果滿意。
活性炭水處理中的應用實例
活性炭凈水
活性炭在水處理領域的應用已經有70年左右的歷史。美國使用粉末狀活性炭去除氯酚產生的異味，之后活性炭逐漸成為了水處理過程中去味、除色、除臭的有效措施之一。大量研究表明，活性炭對水中的二氯苯酚、三氯苯酚、農藥中的有機物以及消毒副產物二氯乙酸和三氯乙酸等都有很好的吸附效果，其凈化作用已經得到公認。
美國在20世紀80年代初、每年用于水處理的活性炭為2.5X10°t，并且逐年增加。我國在20世紀60年末開始關注水污染防治，且在近些年來逐步重視，相關科研機構開展了大量的研究工作并取得了大量的成果，同時也開展了相關的實踐應用工作。1975年，甘肅白銀金屬有限公司建成了日處理能力為3X10°m?的顆?；钚蕴績羲b置。用于凈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的水廠。目前。在上海浦東自來水廠、安亭自來水廠應用活性炭做深度處理。自來水水質達到直接應用的標準;首鋼采用活性炭處理焦化高濃度污水。處理后本質達到排放的標準。
活性炭應用技術
多年來大慶三個水廠運行狀況良好。臭氧-生物活性炭工藝可將水中 COD。由常視工藝處理后原水的4~6mg/L降低到0.5~2.0mgL，小子設計指標1.5mgL的要求。同時。通過采用工程菌活化活性炭技術。水溫在0~40時CUD。有時超標的問題得到了解決。出水濁度和煮沸度分別降到0~ LONTU和1~2NTU。很大程度上改善了水質。對原水進行色質聯機檢測。發(fā)現水中有機物含量達120種，并確認其中5種有機物為美國規(guī)定的重組污染物。另有30種為潛在的有毒物質，而經臭氧-生物活性度工藝處理后，工級化連毒、發(fā)現出水中只含有6種有機業(yè)合物。且害作用，其中檢不出三套甲俊和四裝化碳、說明水質經臭筑-生物活性炭工藝深度處理后得到很大改室?，F水廠造后出水水質分析結果表明。水質指標均達到世界衛(wèi)生組織和一些受這國家的微用水水度指標。并達到我國“國家城市供水2000年技術規(guī)劃”嘉一類水質要求著標的水平。
生物活性廢術處理應用實倒
印染度木、印染皮水水量大、有機污染物含量高(COD為1000~3mgL)、色度深(50~580000信)。本質變化大。是難處理的工業(yè)廢水之一。WakerGM等研究了生物活性炭攪揮池反應器對印染廢水的處理效果。并的生物砂求+單純活性發(fā)。BACI生物活性發(fā))、生物砂床、單純活性炭吸響及單類生物降解導工藝進行了平行對比實驗。試驗結果見表5-8。結果表期。5種處理方性均能起到聯色作用。但是過了初始階段。生物活性炭對染料的去除等項顯其他方法。
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