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      活性炭在水處理中的應(yīng)用探討

      2016-02-09 01:10:53譚淑月
      資源節(jié)約與環(huán)保 2016年7期
      關(guān)鍵詞:吸附性還原性含氧

      譚淑月

      (力合科技(湖南)股份有限公司湖南長(zhǎng)沙410205)

      活性炭在水處理中的應(yīng)用探討

      譚淑月

      (力合科技(湖南)股份有限公司湖南長(zhǎng)沙410205)

      水體污染是我們現(xiàn)在共同面對(duì)的一道難題,處理水污染的方法就得到了關(guān)注。在此,我們就活性炭在水處理中的應(yīng)用作詳細(xì)探討。本文我會(huì)就活性炭的性質(zhì),在水處理中的應(yīng)用及活性炭的聯(lián)合應(yīng)用做詳細(xì)介紹。

      活性炭;水處理;應(yīng)用;探討

      近幾年,時(shí)常有水體污染的事件發(fā)生,例如:1994年7月,淮河污染,導(dǎo)致河水渾濁,泡沫密布,飲水后出現(xiàn)惡心,腹瀉等。2003年,三門峽的“一庫(kù)污染”呈“醬油色”[1]。引起了社會(huì)、政府的關(guān)注。因此,水體污染的處理方法也越來(lái)越備受關(guān)注。活性炭其特殊的吸附性、再生性,使其受到重點(diǎn)關(guān)注,并廣泛應(yīng)用。

      水體污染的種類多種多樣,單一的活性炭吸附不能滿足現(xiàn)在水處理的要求,因此,我們提出了活性炭在水處理中的應(yīng)用探討。

      1 活性炭結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

      活性炭具有特殊的結(jié)構(gòu),活性炭具有微晶結(jié)構(gòu),它的孔的大小是由其所受到的溫度影響的?;钚蕴康奈叫砸彩怯捎谒陨愍?dú)特的孔隙結(jié)構(gòu),活性炭其自身的氫、氧排列結(jié)構(gòu)也使其具有特殊的性質(zhì)-吸水性[2]。

      生活中常見的吸附方式有:攪拌池吸附、固定床吸附、移動(dòng)床吸附......吸附方式活性炭的吸附方式雖然千奇百怪,但是按照物理化學(xué)的理解,他的吸附方式也就有兩種,即物理吸附方式和化學(xué)吸附方式。

      2 活性炭在水處理中的應(yīng)用

      我國(guó)每年產(chǎn)生廢水的產(chǎn)量非常的之大,由于活性炭良好的特性,使活性炭在水處理中的應(yīng)用非常廣泛,尤其是對(duì)于深度處理水污染,例如:污水處理廠的排氣吸附處理水污染,廢水回收前處理和有毒廢水對(duì)重金屬離子等的處理。

      3 活性炭基本特性處理水的方法

      2002年的南盤江水污染事件導(dǎo)致超過(guò)一萬(wàn)噸的魚類死亡;2005年“錳三角”重金屬污染,2009年山東臨沂“砷污染事件”;2010年廣東茂名地區(qū)“凡比亞”熱帶風(fēng)暴洪災(zāi)引起的飲用水源地污染事件;2012年廣西龍江河鎘污染超標(biāo)等。

      水體污染不僅在社會(huì)中是一件重大事件,它也與我們的生活息息相關(guān)。活性炭具有吸附性能的炭物質(zhì)的總稱,具有很強(qiáng)的吸附能力,在水處理中被廣泛應(yīng)用。

      3.1活性炭吸附法及用途

      活性炭的吸附法多種多樣,但原理都是由于其自身獨(dú)特的孔隙結(jié)構(gòu)及巨大的表面積使其具有強(qiáng)大的吸附性能。接觸式吸附方式是活性炭吸附方法之一,其需要與污染物接觸,并且發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)處理水污染,另外還有固定床方式,把活性炭固定在一個(gè)地方,而污染的水從其表面或內(nèi)部流過(guò),從而達(dá)到處理污染水的效果?;钚蕴康奈椒椒ㄟ€有兩種,就是移動(dòng)床方式和流動(dòng)床方式。

      3.2活性炭作為催化劑及催化劑載體

      活性炭處理是指利用活性炭作為吸附劑和催化劑載體的有關(guān)過(guò)程。主要應(yīng)用于生活飲用水深度凈化,城市污水處理,工業(yè)廢水的處理。用活性炭做催化劑,其他化學(xué)物質(zhì)輔助,在化工廠污水處理中可以經(jīng)常見到,因?yàn)樗梢杂行У某ニ械挠猩镔|(zhì)。

      用活性炭做催化劑載體,因?yàn)槠渚哂芯薮蟮谋砻娣e和疏水性使其能夠加快其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng),還有其比較其他物質(zhì)而言,活性炭易回收也使其成為催化劑載體優(yōu)良條件。

      4 活性炭聯(lián)用技術(shù)

      水體污染的種類多種多樣,單一的活性炭吸附不能滿足現(xiàn)在水處理的要求,因此,活性炭與微生物的聯(lián)用,活性炭與化學(xué)物質(zhì)的聯(lián)用走上了舞臺(tái)。例如:活性炭與各種膜的聯(lián)用、活性炭與二氧化鈦的聯(lián)用、活性炭與高錳酸鉀的聯(lián)用等等,接下來(lái)我們就一一介紹一下這幾種活性炭聯(lián)用技術(shù)。

      4.1活性炭-膜聯(lián)用

      我們生活中出現(xiàn)的水污染雖然得到了處理,但是預(yù)防水污染或者我們經(jīng)常飲用的說(shuō)是不是要特別注意一下呢,因此,我們提出了一個(gè)專門用于飲用水的深度處理。

      膜可以用孔的大小來(lái)區(qū)分,一般分為反滲透膜、納濾膜和超濾膜。膜和活性炭的聯(lián)用可以有效的解決單獨(dú)的使用膜或者活性炭的不足之處。例如:可以避免單獨(dú)使用膜可以一起的膜阻塞等問題。

      活性炭與反滲透膜的聯(lián)用,活性炭與納濾膜的聯(lián)用,活性炭與超濾膜的聯(lián)用都使水污染得到了深度處理,使我們的生活用水得到了更加安全的保障[3]。

      4.2活性炭-二氧化鈦聯(lián)用

      活性炭與的二氧化鈦聯(lián)用使二氧化鈦?zhàn)约涸诜牢鄯矫娴奶匦哉故镜酶恿芾毂M致。我們大家應(yīng)該在高中的化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)中都知道二氧化鈦是特別好的光解催化劑,將二氧化鈦和活性炭聯(lián)合起來(lái)使用不凈增強(qiáng)了活性炭的吸附性,也加快了光解反應(yīng)的進(jìn)行。

      4.3高錳酸鉀-活性炭聯(lián)用

      活性炭與高錳酸鉀的聯(lián)用的功能是可以去除水污染重的有機(jī)物。

      5 活性炭表面化學(xué)性質(zhì)

      有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)取決于其所帶的官能團(tuán),活性炭具備堿性含氧官能團(tuán)、酸性含氧官能團(tuán),堿性含氧官能團(tuán)、酸性含氧官能團(tuán)使其具有極性的性質(zhì),同時(shí)也決定了其疏水的特性。

      5.1表面的氧化性

      根據(jù)我們所學(xué)的化學(xué)知識(shí),我們可以知道,氧化性是指其具有的含氧官能團(tuán)所具備的特性,也正是這個(gè)特性使其對(duì)極性物質(zhì)具備吸附能力。

      5.2表面的還原性

      我們知道活性炭的表面分布著許多堿性官能團(tuán)和羥基,因此活性炭具備還原性。而活性炭的還原性使其對(duì)非極性物質(zhì)具備吸附性。例如:利用其還原性可以對(duì)SO2進(jìn)行吸附處理。

      6 結(jié)語(yǔ)

      在今天,水體污染受到了全社會(huì)的廣泛關(guān)注,因此,處理水污染就成了當(dāng)務(wù)之急。在本文中,我講述了活性炭性質(zhì)及在水體污染中的應(yīng)用?;钚蕴勘旧淼奈叫跃湍軌蚪鉀Q一定程度的水體污染,隨著人們的要求增高,我們又提出了活性炭的聯(lián)用技術(shù)來(lái)解決水污染的深度處理問題,無(wú)論是活性炭與各種膜的聯(lián)用,還是活性炭與二氧化鈦的聯(lián)用、活性炭與高錳酸鉀的聯(lián)用等等,都使水污染得到了更深層次的處理,保證了我們的飲用水的健康和生活用水的安全,更使我們的地球生態(tài)環(huán)境得到改善。

      [1]劉素娥.活性炭催化臭氧氧化技術(shù)及其在水處理中的應(yīng)用[J].廣東化工,2010(5).

      [2]董厚德,張綿,谷朝君,全奎國(guó).遼寧生態(tài)環(huán)境問題及其治理策略[J].遼寧大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2013(03).

      [3]楊錦錦.膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用[J].四川化工,2010(06).

      譚淑月(1988—),女,山東人,???,助理工程師,研究方向:環(huán)境工程。

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