周村活性炭-临朐县海源活性炭厂

-活性炭消毒法
在自来水消毒过程中，使用氯可能出现痕量氯仿和其他三卤甲烷等副产品,这些物质具有致癌性。从消毒处理的观点出发，通常有两种办法:一是采用其他消毒剂，如不会产生三卤甲烷的二氧化氯、臭氧等;二是把水通过粒状活性炭滤池进行吸附，从而减少三卤甲烷母体作用的有机污染物含量:三是应用臭氧氧化和生物活性炭联用的工艺，效果也很好。
水处理中用臭氧来杀菌消毒，改善色度、味觉和嗅觉，氧化有机物，加强难降解有机物和天然有机物等的生物降解性，改善絮凝效果等，但存在着臭氧利用率不高，成本高和与有机物反应有较强的选择性等问题，其直接应用有一定的局限性。以活性炭为催化剂，协同臭氧结合使用，有很多好处，例如:①在活性炭吸附前加臭氧，可以将一些大分子有机污染物氧化为易被活性炭吸附的小分子;臭氧通过活性炭滤床，使活性炭上所吸附的有机物氧化分解，起活性发脱附再生作用;比单用臭氧法处理水，更能降低臭氧的耗用量:

废水的活性炭处理
1含汞废水
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。
活性炭去汞效率与活性炭性质和活化工艺有关。由木材、椰子壳和煤通过蒸汽法活化制造的活性炭从pH值低于5的溶液中去汞量高，如pH值提高.去汞量降低;由木材通过氯化锌法活化制造的活性炭去汞量较高，甚至在提高

活性炭能吸附溶液中的四价钒离子和五价钒离子，溶液的pH值和活性炭表面性质对其吸附有一定影响。四价或五价钒离子的被吸附在一定pH值范围内都因pH值增加而增加，在pH值范围2.5~3之间达到大，此后降低;氧化处理后的活性炭对钒离子有较大的吸附率，从偏钒酸钠溶液中以氧化改性的粉状活性炭吸附钒，可从含量50mg/L的溶液中去除90%的钒。
当使用较大量的活性炭或较长吸附时间时，活性炭的吸附率有所提高、即溶液中更多的钒被吸附。例如:以0.5gC/100mL和5.0g C/100mL，同样吸附时间3h比较，溶液中钒的残留百分比:前者约40%，后者约9%。再以
5.0gC/100mL的吸附时间1h和3h比较溶液中钒的残留量百分比:前者约22%，后者约9%，
有人对水中痕量钒用活性炭进行预富集，研究了水中痕量钒的吸附和解吸条件以及活性炭对钒的吸附容量。50mg活性炭可对500mL的水中80μg以内的钒进行定量回收，回收率在93%~104%之间。本法对合成海水样品痕量钒量进行分析测试，结果满意。

活性炭在液相中的应用
含有机酿废水
活性炭对有机酸具有良好的吸附性能，能吸附各种脂肪酸、芳香酸、氨基酸及其取代衍生物。含微量乙酸的废水可用活性炭吸附处理，饱和活性炭可用加热法再生回收乙酸，为了获得更佳的处理效果，可将活性炭吸附法和氧化法联用、处理含主要污染物乙酸的废水。总有机碳(total organic carbon, TOC值为120mg/L，可加入5g/L活性炭和3400mg/L的过氧化氢，然后用氢氧化钠调整为pH值8.6，在35℃下以400r/min的速度搅拌，搅拌时间分别为20min、60min及90min，TOC的去除率分别为35%、84%及90%。
含乙酸及苯酚的食盐溶液，可用活性炭吸附回收。吸附饱和的活性炭可用氯氧化钠溶液淋洗加以再生，精制后的食盐溶液可生产氯气及烧碱。连续蒸馏制备糠醛的废水可用活性炭处理，吸附后可减压回收乙酸。
含邻苯二甲酸、硝基对苯二甲酸、硝基苯甲酸及若味酸等的废水(例如生产对苯二酸的废水)，可用活性炭精制。
废水中如果含有10g/L的溶解性芳香酸时，可用16~25g/L的活性炭处理，能降低60%一75%的废水污染。
草酸存在于木浆、精制糖、精制橄榄油等工厂的生产废水中，对人体、水产、植物有害，并使土壤中的钙沉淀为草酸钙。含草酸的废水中，在活性炭催化作用下溶解的草酸被氧氧化分解。
从泥煤制得的含较多微孔和中孔的活性炭具有高催化活性。活性炭经热处理可提高催化活性。
有机物如苯酚和对苯二酚被活性炭吸附后，会迟缓催化活性。溶液中存在硝酸钾会降低活性炭的催化活性。
反应率在给定的pH值下，不受草酸浓度的影响。反应率在给定浓度下，当pH值2.6时为高。14、含甲醇废水
活性炭对甲醇有一定的吸附性能，但是吸附量不大，适用于处理含甲醇量较低的废水。活性炭用于处理含甲醇废水，可将混合液的COD从40mg/L降至12mg/L以下，对甲醇的去除率达到93.15%~，出水的水质可以达到锅炉脱盐水系统进水的水质要求。
含酯废水
含氟乙酸甲酯或氟乙酸乙酯的废水可用活性炭吸附处理。含有邻苯二甲酸二异辛酯的废水用硫酸铝处理可去除80%~90%，如果同时加入20mg/L.的活性炭可提高去除率。但加入活性炭对邻苯二甲酸二丁酯并无提高去除率的作用。

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。

经过臭氧处理后进行活性炭处理主要有以下三个好处:①破坏水中残余臭氧，一般发生在初炭层的几厘米处;②通过吸附去除化合物或臭氧副产物;③通过活性炭表面细菌的生物活动降解物质。实验研究表明，在活性炭处理过程中，同时发生快速吸附、慢速吸附和生物作用。臭氧生物活性炭工艺运行之初，活性炭具有大的吸附容量，起主导作用的是快速吸附，既可以吸附小分子物质，也可以吸附非生物降解的大分子有机物。随着过滤器吸附能力饱和运转时间的增长、大量的有机物积累在活性炭表面，活性炭的吸附容量逐渐减少，吸附速率也随之下降，以慢速吸附为主，与此同时生物活动也开始，并逐步达到生物吸附平衡。大约要运行5~20d的时间，活性炭表面才会出现明显的生物活性。
在臭氧生物活性炭法进行水处理的过程中臭氧与生物活性炭两者的作用是互补的。臭氧与有机物的主要反应是破坏炭化物的双键产生酮和醛，这些产物是管网系统内细菌的养料，如果在处理过程中没有去除这些养料，细菌就会在管网中迅速滋生，为了避免这种现象，应采用适当的生物处理，如活性炭或慢滤池，利用滤料表面的细菌将这类化合物降解去除，也可以在处理厂出水前投加少量氧化剂，如CI，CIO;等，如果没有活性炭这种生物过滤器，就增加这类氧化剂的投加量，但绝大部分可溶有机物被活性炭上的生物去除后，则大大减少了这类氧化剂的投加量，这也同时降低了新的气味和色度污染问题，可根据检测管网的细菌量来不断调整臭氧的投加量，使加氯量降低50%。