活性（xìng）炭（tàn）处理工业（yè）废水的应用

        1 活性炭（tàn）的概述

        炭经过特（tè）殊处（chù）理之（zhī）后就会形成活性炭。有机原（yuán）料在无氧的条件（jiàn）下进行加热，这样能够有效减少非（fēi）炭成分，这个过程（chéng）称之为炭化。炭化（huà）之后再（zài）与气（qì）体进行化学反应，通过侵蚀其表面机会产生一种微（wēi）孔比（bǐ）较发达的（de）结构（gòu），这个过程（chéng）称（chēng）之为活化。这个过程与炭化不同，这是（shì）看不到的。由于进行的是点状侵蚀，所以才会（huì）使活（huó）性炭表（biǎo）面有很多（duō）小孔。这些小（xiǎo）孔的（de）直径大约2mm左（zuǒ）右。活性炭的表面积很大（dà）， 1g的活性炭的表（biǎo）面（miàn）积可达500～1000㎡左右。活性炭所（suǒ）有的（de）应用都离不开（kāi）这个特点[1]。其（qí）吸（xī）附性（xìng），指的是其（qí）固体（tǐ）表面对水有（yǒu）一种吸（xī）附作（zuò）用，这样能够（gòu）达到（dào）很好（hǎo）的净水效（xiào）果。它的吸附能力与其表面的孔（kǒng）的（de）大小有很大关系。颗粒越小孔的（de）扩散就越（yuè）快。颗（kē）粒越大（dà）孔（kǒng）的扩散就（jiù）越慢。只有快的（de）扩散速度，才（cái）会有好的吸附能力。吸附过程是否符合标准，这与（yǔ）吸附的速度还有吸附的（de）能力是有（yǒu）很大关系的。这两个要素衡量吸附（fù）过程的好坏。吸（xī）附量是（shì）决定吸附能力好坏的重要指标之一。吸附速度是指单位时间内单（dān）位重量的（de）吸附剂所吸附的量。在（zài）水处理中（zhōng），吸（xī）附速度决定了吸附剂与污（wū）水的接触时间[2]。

        2 活性炭处理工业废水的应用（yòng）概况（kuàng）分析

        我国淡（dàn）水资源是比较稀缺的，日常饮用（yòng）到的不仅有淡水湖的水资源，还有地下水，但是同（tóng）样严重（chóng）的问题就是我国对水资（zī）源的浪（làng）费现象是日益（yì）的显著，并且伴随着我（wǒ）国经济的（de）快速发展和城市（shì）现代建（jiàn）设的推动，在工业（yè）生（shēng）产领域对水资（zī）源的利用越来越多（duō），存在对水资（zī）源的浪费和工业废水对环境的污染（rǎn）现象。所以就目前形势来看，要积（jī）极的响应国家的（de）号（hào）召，加强对工业废（fèi）水处理的管（guǎn）理。通过对相关工（gōng）业的调查（chá）显示，在我国平均每年（nián）废水的排出量（liàng）为8×10 8m³，并且废水中参杂（zá）了很多有毒物质，比如氰化物、氯酚（fēn）等，同时存在着大量的金属离子，对环境的（de）影响都是很巨大（dà）的。大多（duō）数工业企业对（duì）废水（shuǐ）处理（lǐ）最常用的方法是（shì）沉（chén）淀法、电解法和膜处（chù）理法等（děng），但是对（duì）废水处理（lǐ）效果最好的（de）还是活性（xìng）炭处（chù）理法。因为炭自（zì）身就有很强的吸附能力（lì），在实际实践中取得（dé）了多次成效。

        3 工业废水处理中的活性炭分（fèn）类、吸附以及影响（xiǎng）活性炭吸附（fù）的（de）因素（sù）

        （1）活性炭的（de）分类。运用（yòng）到（dào）工业废（fèi）水（shuǐ）处理的活性炭的分类（lèi）有很多种（zhǒng），最为普遍的就是粉末状或者是颗粒状的活性炭。粉末状的（de）活性炭由于体（tǐ）积（jī）较小，从而使得自身与废（fèi）水的接触（chù）面（miàn）积更（gèng）大，所以其吸（xī）附（fù）效果是最佳的。虽然粉末（mò）状的活性炭制作起来相对简单，且（qiě）成本较低（dī），但是其（qí）使用特性为一次（cì）性，不可（kě）以（yǐ）回（huí）收并投放使用[3]。相对（duì）来说（shuō），颗粒状（zhuàng）的活性（xìng）炭在制作方面就相对复杂（zá），并且（qiě）其生产（chǎn）成本也较高，但唯一的优（yōu）势在于可以再次回收使用。由于是颗粒状（zhuàng）态存（cún）在，所以操作管理起来就（jiù）比较（jiào）方便。在（zài）活性炭处（chù）理工业废水的作业中（zhōng），被广（guǎng）泛（fàn）认可的是颗（kē）粒状活（huó）性（xìng）炭。

        （2）活性炭吸附。活性炭具有一（yī）定的吸附能力（lì），能够对废水中的一种或者多种以（yǐ）上的其（qí）他物质进行吸附，以（yǐ）达到除去废水（shuǐ）中的杂质，实（shí）现清洁（jié）水（shuǐ）质的（de）效果。

        （3）影响（xiǎng）活性炭吸附的因素。在对废水进行处理时，处理程度最终取决于活性炭在废水中的吸（xī）附能（néng）力和吸（xī）附杂质的（de）效率。活（huó）性炭吸附（fù）能力的判断标准就（jiù）是以对废水中杂质（zhì）的吸附的量来决定的，吸（xī）附效（xiào）率则是单位体积（jī）的活性炭（tàn）对废水杂质（zhì）的单位吸附量所用的时（shí）间。首先（xiān）就是活性炭（tàn）的单位体积对吸附的影（yǐng）响，在（zài）对工业废水（shuǐ）进（jìn）行（háng）处理工作时，通（tōng）常情况下，活性炭单位体积的（de）大小直（zhí）接决定（dìng）了其吸附能力的大小。由于活性炭表面存（cún）在很多的空隙，体积小的活性炭其对应的空（kōng）隙变化（huà）的（de）速度就会加强，所以吸附能力就强。

        其次就是废水（shuǐ）中的酸碱（jiǎn）值和水温对（duì）活性炭吸附工作的（de）影响。工业废水在PH值（zhí）小（xiǎo）于7的情况下，呈酸性，活性（xìng）炭在酸性的（de）条（tiáo）件下更（gèng）有（yǒu）利于吸（xī）附。考虑到（dào）活性炭在吸附时的（de）物理反应（yīng）为放热，如果外界（jiè）环境的温度较低，就会（huì）有利于提高活（huó）性炭吸附效果。最后就是废水（shuǐ）的浓度对活性炭的吸附影响，在其他条件稳（wěn）定的（de）情（qíng）况下，活性炭的吸附能（néng）力随（suí）废水浓（nóng）度的升高（gāo）而升高[4]。

        4 活性炭在污水处理中的应用

        综合考虑（lǜ）活性（xìng）炭（tàn）的成本和处理标准的问题（tí），所（suǒ）以在对工业废水进行活性炭吸（xī）附处理（lǐ）时，主要是吸附排除（chú）掉仅有的（de）微量杂质（zhì），实现对污水的净化。以下内容则是对活性炭在污水处理中的应用（yòng）进（jìn）行分析。（1）活性炭处理含铬废水 。活性炭对含铬废（fèi）水的处理。铬是以离子形（xíng）式大量存在与工业废水（shuǐ）中的一种金属元素（sù），其化学价为正六价，但是（shì）其存（cún）在方式是由废水的酸（suān）碱值决定的（de）。活（huó）性炭的结构很复杂，利用其较强的吸附性（xìng），能够充分有效吸附（fù）废（fèi）水中的铬离子。利用（yòng）到物理（lǐ）、化学等综合（hé）处理效果，对废水（shuǐ）中（zhōng）的铬进行处（chù）理，实现净化（huà）废水的最佳效果。（2）活（huó）性（xìng）炭处理含氰废水。在工（gōng）业生（shēng）产排放出的废水中，都存（cún）在（zài）一定浓（nóng）度的含氰物质或者副产氰化物。在全（quán）国范（fàn）围内的工业废水处理中（zhōng），运用活性炭对含氰废（fèi）水的处理已经越来越广泛，但是在废水中仍有少量的（de）氰（qíng）根（gēn）和氰化氢，且成本也（yě）相对较高。

        5 活性炭处理工业（yè）废水的应用远景

        运用（yòng）到工（gōng）业废水处理（lǐ）的活性炭处理技术已经越来越（yuè）被重视（shì），并且随着我（wǒ）国经（jīng）济的快（kuài）速发展，对相关（guān）技术进一步（bù）展开了研究。就活性炭处理工业废水问题，对活性炭的研究，从其（qí）自身的（de）表（biǎo）面结（jié）构，逐步改善为对表（biǎo）面官能团活跃性的（de）研究，分析（xī）出官能团对活性炭（tàn）的吸（xī）附能力的影响。最近（jìn）对炭元（yuán）素的研究（jiū）出现了（le）活性炭纤维物质，其物理特点（diǎn）与传统的活性（xìng）炭大（dà）致相同，直接大约为5～20μm；但是与传统活性（xìng）炭不同的是，活性炭纤维具有较强的耐（nài）温性。作为在传统（tǒng）活性炭（tàn）基础（chǔ）上研发（fā）出来的新型吸附剂，具（jù）备吸附效率高、能力强和可（kě）再生等（děng）优（yōu）势，更够有效的（de）处理传统（tǒng）活性炭（tàn）未能处理的废水，操（cāo）作（zuò）简单，成本相（xiàng）对较低，可以充分实现对废（fèi）水（shuǐ）的处理效（xiào）果。用一定的方法去处理活性炭，让其表面官（guān）能团性质与数（shù）量改变，这（zhè）个叫做（zuò）活（huó）性炭的改性。各种改性活性炭根据其处理（lǐ）方（fāng）式不同而不同。比如说，以去除有机污染物（wù）为（wéi）主要（yào）目的的（de）活性炭其改性表面的（de）研究（jiū）方向就（jiù）是：减少表面内酯基及羧基等含氧官能团的含量，增加活性炭表面的（de）疏水性。

        6 结束语

        根据上文的分析（xī）与研究（jiū）可知（zhī）我（wǒ）国现阶段的活性炭处理工业废（fèi）水技（jì）术（shù）尚未完善，有些相关的理论和（hé）技术要求都有待提高。除此（cǐ）之外还有我国对（duì）工业废水处理的活（huó）性炭的提供量（liàng）日益紧张，生产设备少，且生产成（chéng）本越来（lái）越高（gāo），这一（yī）系列因（yīn）素限制了（le）活性炭处理技术的发展。与一些发达国（guó）家之间的差（chà）距还是很大的。应针对（duì）不同处（chù）理要求的废水，对活性炭（tàn）的功能进行创新，加大对相关（guān）技（jì）术理论的研（yán）究（jiū），确保活性（xìng）炭（tàn）处理工业废水技术的稳定发展。进而为我国（guó）的活（huó）性炭处理废水工作贡献一份力（lì）量。