饮用水深度处理技术之活性炭技术

中国饮用水源污染现状，深水饮用水处理技术的进展，特点和分类，以及深层饮用水处理技术的应用前景。活性炭属于非极性吸附剂，对非极性和弱极性有机物具有良好的吸附能力。在水处理中，活性炭被用作***的处理技术，以吸附和去除水中的有机物，颜色，气味，味道和一些重金属离子。活性炭的形式主要分为两类：颗粒状碳（GAC）和粉状碳（PAC）。颗粒状碳可用于水厂，社区处理站或家用净水器的水质深度处理。粉状碳主要用于水质季节性恶化的自来水厂的水质预处理或紧急处理。近年来，已开发出活性炭纤维（ACF）产品。活性炭纤维具有更丰富的微孔，吸附容量和吸附率优于粒状碳，但价格非常高。目前，它仅用于少数家用净水器。活性炭由含碳原料制成，其材料包括煤，壳，木屑等。在高温碳化和活化之后，形成富含孔结构的活性炭产物。壳炭的吸附性能优于煤炭，但价格也较高。煤基木炭通常用于自来水厂和社区处理站，家用净水器使用更的壳碳。

影响活性炭在水处理中吸附能力的因素有哪些？
活性炭作为一种比较特殊的碳质材料，以其发达的孔隙结构、巨大的比表面积、良好的稳定性质、很强的吸附能力以及优异的再生能力，被广泛应用于环保等各个领域，活性炭是常用的一种非极性吸附剂，性能稳定，抗腐蚀，故应用广泛。它是一种具有吸附性能的炭基物质的总称。由于在使用活性炭进行水处理的过程中，在吸附时涉及了很多复杂的技术和原理，所以影响的因素也较多，

1污染物的性质

同一种活性炭对于不同污染物的吸附能力有很大差别。因为污染物在水中的溶解度、分子构造、极性和污染物的浓度各不相同，所以活性炭的吸附能力变化也很大。

2活性炭的性质

活性炭在水处理中的要求有吸附容量大、吸附速度快、机械强度好。活性炭的吸附容量与活性炭比表面有关，吸附速度与粒度及活性炭的孔分布有关，活性炭的机械耐磨强度与活性炭的使用寿命有关。

3温度

由于吸附过程是一种放热反应，用活性炭处理水时，温度对吸附的影响不明显。

4吸附操作条件

因为活性炭液相吸附时，外扩散速度对吸附有影响，所以吸附装置的型式、接触时间等对吸附效果都有影响。

5多组分污染物共存

主要应用于吸附法处理水。通常水中的污染物种类复杂，一般都是多组分污染物的混合物。在吸附时它们之间可以互相吸附、互相促进或互相干扰。一般情况下，多组分吸附时分别的吸附容量比单组分吸附时低。

活性炭属无定型炭，由许多呈石墨型的层状结构的微晶不规则地集合而成，具有结晶缺陷。这些内部结构使活性炭在水处理中不仅具有吸附能力，还能起到催化作用。活性炭内部有无数微细孔隙纵横相通，其孔径为1×10-10～1×10-6m，特别1×10-10～1×10-9m的微孔居多，使活性炭具有巨大的比表面积(可达1000m2/g)。这些物理特性也是活性炭具有强大吸附能力的原因之一。活性炭吸附能力的大小不仅与本身性质有关，还与被吸附物质的分子结构、溶解性和离子化程度等有关。活性炭按形状分为粉末活性炭(PAC)和颗粒活性炭(GAC)。在净化给水方面，活性炭不仅对色、嗅去除效果良好，而且对合成洗涤剂也有较高的吸附能力。利用活性炭去除水中大部分有机物是其重要应用之一。水处理活性炭也常被用于家庭用水及饮用水的净化处理工艺中。在处理工业废水中，活性炭主要用作的深度处理。水处理活性炭多数情况下需要将几种处理工艺组合起来，活性炭往往在组合工艺中后的深度处理中应用。