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【摘要】：本文以下内容首先介绍了几种类型的活性炭在废水处理中的应用，然后分析了活性炭在废水处理中的应用前景，以供大家参考学习之用。
【关键词】：活性炭；废水处理；前景；活性炭纤维
Abstract: This article first introduced several types of activated carbon and its application in wastewater treatment, and then analyzed the active carbon in wastewater treatment applications, for reference to learning to use.
Key words: activated carbon; wastewater treatment; prospect; activated carbon fiber
中图分类号：X703文献标识码： A文章编号：2095-2104（2012）
1、前言
活性炭具有高度发达的微孔结构和极大的比表面积，对物质具有很强的吸附能力，而且其具有原料充足、安全性能高、耐酸碱、耐热、不溶水和有机溶剂、采取适当措施可以再生等优点，是一种非常好的传统型吸附剂，在城市废水处理中起着非常重要的作用。文以下内容首先介绍了几种类型的活性炭在废水处理中的应用，然后分析了活性炭在废水处理中的应用前景，以供大家参考学习之用。
2、活性炭的简单介绍
活性炭是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳，其主要成分除了碳以外还有氧、氢等元素，活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列，在交叉连接之间有细孔，在活化时会产生碳组织缺陷，因此它具有多孔碳，堆积密度低，比表面积大的特点。其主要用途有以下几个方面：脱色和过滤，使带色液体脱色、吸收各种气体与蒸气、色谱分析用、测甲醇的还原剂、粒状物可用作催化剂的载体。活性炭按照原料来源可以分为：木质活性炭、兽骨和血炭、矿物质原料活性炭、其它原料的活性炭、再生活性炭。按照制造方法可以分为：化学法活性炭、物理法活性炭、化学–物理法或物理–化学法活性炭。按照外观形状可以分为：粉状活性炭、颗粒活性炭、不定型颗料活性炭、圆柱形活性炭、球形活性炭。按照孔径可以分为：大孔，半径>20 000nm、过渡孔，半径150 ～20 000nm、微孔，半径< 150nm， 活性炭的表面积主要是由微孔提供的。按照材质活性炭可以分为：椰壳活性炭、果壳活性炭、木质活性炭、煤质活性炭。
2、活性炭在废水处理中的应用
在废水处理中，难降解的有机物的处理方法有反渗透法、化学氧化法、吸附法等多种方法，但是，活性炭吸附是最为有效、实用、可靠又经济的方法，下面将对活性炭在废水处理中的应用进行简单的介绍。
2.1、粉末活性炭强化SBR法进行废水处理
SBR是序批式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一体的无污泥回流系统，尤其适用于间歇排放和流量变化较大的场合。其具有如下特点：在大多数情况下，无需设置调节池；SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象；通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应；应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控仪表，可能使本工艺过程实现全部自动化，而由中心控制室控制；运行管理得当，处理水水质优于连续式；加深池深时，与同样的BOD-SS负荷的其它方式相比较，占地面积较小；耐冲击负荷，处理有毒或高浓度有机废水的能力强。
近年来序列间歇式活性污泥法（SBR）处理废水越来越受到关注，该工艺相对比于其他工艺简单、剩余污泥处置麻烦少、节约投资投资省、占地少、运行费用低、耐有机负荷和毒物负荷冲击，运行方式灵活，由于是静止沉淀，因此出水效果好、厌氧和好氧过程交替发生、泥龄短、活性高，有很好的脱氮除磷效果。且有通过氧化还原电位实时控制SBR反应进程的报道，进一步提高了对氮磷的去除效果、节约了能源和投资。
2.2、粒状生物活性碳在废水处理中的应用
在活性炭上固定微生物, 提高活性炭的吸附容量,延长活性炭的使用寿命,增强对水中有机物的降解能力,这是生物活性炭技术。这种技术包含了生物降解与活性炭吸附这两个过程，不但延长了活性炭的吸附时间，而且还强化了活性炭的吸附效果，在实际工程中受到了广泛的关注。在生物活性炭处理废水的过程中，微生物的降解起着非常重要的作用，活性炭在这个过程中仅仅起到提供载体的作用。我国国内的一些研究人员利用粒状生物活性炭对废水进行处理，发现粒状生物活性炭对废水中的有害物质具有很高的去除率，生物活性炭对废水中有害物质的去除率随着炭层高度的增长而增大。
2.3、活性碳纤维在废水处理中的应用
活性碳是一种经过活化处理的多孔碳，具有极强的吸附能力，在军事、化工、环保等领域的应用已有百年的历史。传统的活性碳为粉末状或颗粒状，活性碳纤维，则是在纤维上布满微孔，其吸附能力比颗粒活性碳高20倍，吸附速度快1000倍！活性炭纤维可以用于对各种有机废水的处理，比如其可以对含氯废水、制药厂废水、四苯废水、苯酚废水进行处理。其也对金属离子具有较好的吸附能力，可以有效的吸附水中的銀、汞等多种离子。但是它的使用只是近20多年的事，在工业上利用他的超强吸附能力去净化用水。碳纤维高温活化后，纤维表面布满微孔，其孔径为一根头发丝的十万分之一，把这些微孔的内表面展开，1g活性炭纤维毡的展开面积高达1600㎡，这是这些微孔起到了吸附废水中有害物质的作用，从物理学可知，物体的表面对外存在引力，表面越大吸附力越大，活性碳正是通过这种范德华力与化学键的作用吸附周边分子并牢固与微孔之中。
3、活性炭在废水处理中的应用前景
活性炭在废水处理中具有处理程度高、出水水质稳定等优点，国内外实践证明，活性炭再生方法的经济性成为制约活性炭在废水处理中广发应用的主要瓶颈。因此选择经济有效的再生方法成为活性炭在废水处理中应用的关键。活性炭的再生是指用物理或者化学的方法在不破坏活性炭原有结构的前提下，去除吸附于活性炭微孔中的吸附物质，恢复活性炭的吸附能力，以便对活性炭进行重复的使用。目前在活性炭再生方面主要有如下措施：加热再生法、化学再生法、生物再生法、电化学再生法、超声波再生法和催化湿式氧化再生法几种方法。这些方法各有特点，而且有的还在研究阶段，没有真正的应用到工程实际中去，所以在选用活性炭再生技术的时候，应根据当地的经济条件和科技水平，选择经济效益高，处理效果明显的活性炭再生技术。
3.1、活性炭吸附-微波诱导氧化处理废水
微波辐照再生活性炭是用微波产生高位，使活性炭上的有机污染物炭化、活化，从而达到恢复活性炭吸附能力的目的。微波加热可以使有机污染物克服分子间的引力脱附，随着微波能量的聚集，在致热和非致热效应的共同作用下，有机污染物一部分燃烧分解出二氧化碳，而另一部分则炭化。我国国内一些研究人员通过考察颗粒活性炭对化工废水中有机污染物的吸附行为，以及微波辐照诱导氧化被吸附的污染物使活性炭再生规律，发现采用功率为400W的微波辐照2分钟，再生后活性炭的碘值可以到到900mg/g左右。
3.2、粘土、活性炭、二氧化钛符合陶瓷球对燃料废水的降解
我国国内一些学者通过将具有高吸附特性的活性炭和比较容易加工成型的粘土作为TIO2光催化剂的载体，分别制成粘土/AC、复合陶瓷球，研究对酸性湖蓝A染料废水的净化效果，发现粘土/ TiO2复合陶瓷球的光催化降解率比较低，而粘土/AC复合陶瓷球在多次利用降解率下降较大，但是粘土/TiO2/AC复合陶瓷球吸附光催化降解后使染料废水变得无色透明，重复利用一定次数后更可使染料降解率达到95%以上，并且可以解决只以活性炭作为吸附剂饱和后黏度极大、比较难以清理的问题
4、结尾
根据以上论述可以看出，由于活性炭独特的优势使得其在废水处理中具有很广泛的应用前景，相信随着科技的不断发展，活性炭的一些发展瓶颈将会逐渐解决。作为一名技术人员，应该在实践中不断总结，并注意学习国内外先进的理论和知识，不断充实自己，不断提高自身的专业素养和综合素质，为活性炭在废水处理中的应用作出应有的贡献。
【参考文献】
[1]《煤质活性炭的再生原理和方法》梁大明等，化学工业出版社
[2] 《活性炭应用理论与技术》蒋剑春等，化学工业出版社
[3] 《活性炭》古可隆等，教育科学出版社
【关键词】：活性炭；废水处理；前景；活性炭纤维
Abstract: This article first introduced several types of activated carbon and its application in wastewater treatment, and then analyzed the active carbon in wastewater treatment applications, for reference to learning to use.
Key words: activated carbon; wastewater treatment; prospect; activated carbon fiber
中图分类号：X703文献标识码： A文章编号：2095-2104（2012）
1、前言
活性炭具有高度发达的微孔结构和极大的比表面积，对物质具有很强的吸附能力，而且其具有原料充足、安全性能高、耐酸碱、耐热、不溶水和有机溶剂、采取适当措施可以再生等优点，是一种非常好的传统型吸附剂，在城市废水处理中起着非常重要的作用。文以下内容首先介绍了几种类型的活性炭在废水处理中的应用，然后分析了活性炭在废水处理中的应用前景，以供大家参考学习之用。
2、活性炭的简单介绍
活性炭是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳，其主要成分除了碳以外还有氧、氢等元素，活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列，在交叉连接之间有细孔，在活化时会产生碳组织缺陷，因此它具有多孔碳，堆积密度低，比表面积大的特点。其主要用途有以下几个方面：脱色和过滤，使带色液体脱色、吸收各种气体与蒸气、色谱分析用、测甲醇的还原剂、粒状物可用作催化剂的载体。活性炭按照原料来源可以分为：木质活性炭、兽骨和血炭、矿物质原料活性炭、其它原料的活性炭、再生活性炭。按照制造方法可以分为：化学法活性炭、物理法活性炭、化学–物理法或物理–化学法活性炭。按照外观形状可以分为：粉状活性炭、颗粒活性炭、不定型颗料活性炭、圆柱形活性炭、球形活性炭。按照孔径可以分为：大孔，半径>20 000nm、过渡孔，半径150 ～20 000nm、微孔，半径< 150nm， 活性炭的表面积主要是由微孔提供的。按照材质活性炭可以分为：椰壳活性炭、果壳活性炭、木质活性炭、煤质活性炭。
2、活性炭在废水处理中的应用
在废水处理中，难降解的有机物的处理方法有反渗透法、化学氧化法、吸附法等多种方法，但是，活性炭吸附是最为有效、实用、可靠又经济的方法，下面将对活性炭在废水处理中的应用进行简单的介绍。
2.1、粉末活性炭强化SBR法进行废水处理
SBR是序批式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一体的无污泥回流系统，尤其适用于间歇排放和流量变化较大的场合。其具有如下特点：在大多数情况下，无需设置调节池；SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象；通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应；应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控仪表，可能使本工艺过程实现全部自动化，而由中心控制室控制；运行管理得当，处理水水质优于连续式；加深池深时，与同样的BOD-SS负荷的其它方式相比较，占地面积较小；耐冲击负荷，处理有毒或高浓度有机废水的能力强。
近年来序列间歇式活性污泥法（SBR）处理废水越来越受到关注，该工艺相对比于其他工艺简单、剩余污泥处置麻烦少、节约投资投资省、占地少、运行费用低、耐有机负荷和毒物负荷冲击，运行方式灵活，由于是静止沉淀，因此出水效果好、厌氧和好氧过程交替发生、泥龄短、活性高，有很好的脱氮除磷效果。且有通过氧化还原电位实时控制SBR反应进程的报道，进一步提高了对氮磷的去除效果、节约了能源和投资。
2.2、粒状生物活性碳在废水处理中的应用
在活性炭上固定微生物, 提高活性炭的吸附容量,延长活性炭的使用寿命,增强对水中有机物的降解能力,这是生物活性炭技术。这种技术包含了生物降解与活性炭吸附这两个过程，不但延长了活性炭的吸附时间，而且还强化了活性炭的吸附效果，在实际工程中受到了广泛的关注。在生物活性炭处理废水的过程中，微生物的降解起着非常重要的作用，活性炭在这个过程中仅仅起到提供载体的作用。我国国内的一些研究人员利用粒状生物活性炭对废水进行处理，发现粒状生物活性炭对废水中的有害物质具有很高的去除率，生物活性炭对废水中有害物质的去除率随着炭层高度的增长而增大。
2.3、活性碳纤维在废水处理中的应用
活性碳是一种经过活化处理的多孔碳，具有极强的吸附能力，在军事、化工、环保等领域的应用已有百年的历史。传统的活性碳为粉末状或颗粒状，活性碳纤维，则是在纤维上布满微孔，其吸附能力比颗粒活性碳高20倍，吸附速度快1000倍！活性炭纤维可以用于对各种有机废水的处理，比如其可以对含氯废水、制药厂废水、四苯废水、苯酚废水进行处理。其也对金属离子具有较好的吸附能力，可以有效的吸附水中的銀、汞等多种离子。但是它的使用只是近20多年的事，在工业上利用他的超强吸附能力去净化用水。碳纤维高温活化后，纤维表面布满微孔，其孔径为一根头发丝的十万分之一，把这些微孔的内表面展开，1g活性炭纤维毡的展开面积高达1600㎡，这是这些微孔起到了吸附废水中有害物质的作用，从物理学可知，物体的表面对外存在引力，表面越大吸附力越大，活性碳正是通过这种范德华力与化学键的作用吸附周边分子并牢固与微孔之中。
3、活性炭在废水处理中的应用前景
活性炭在废水处理中具有处理程度高、出水水质稳定等优点，国内外实践证明，活性炭再生方法的经济性成为制约活性炭在废水处理中广发应用的主要瓶颈。因此选择经济有效的再生方法成为活性炭在废水处理中应用的关键。活性炭的再生是指用物理或者化学的方法在不破坏活性炭原有结构的前提下，去除吸附于活性炭微孔中的吸附物质，恢复活性炭的吸附能力，以便对活性炭进行重复的使用。目前在活性炭再生方面主要有如下措施：加热再生法、化学再生法、生物再生法、电化学再生法、超声波再生法和催化湿式氧化再生法几种方法。这些方法各有特点，而且有的还在研究阶段，没有真正的应用到工程实际中去，所以在选用活性炭再生技术的时候，应根据当地的经济条件和科技水平，选择经济效益高，处理效果明显的活性炭再生技术。
3.1、活性炭吸附-微波诱导氧化处理废水
微波辐照再生活性炭是用微波产生高位，使活性炭上的有机污染物炭化、活化，从而达到恢复活性炭吸附能力的目的。微波加热可以使有机污染物克服分子间的引力脱附，随着微波能量的聚集，在致热和非致热效应的共同作用下，有机污染物一部分燃烧分解出二氧化碳，而另一部分则炭化。我国国内一些研究人员通过考察颗粒活性炭对化工废水中有机污染物的吸附行为，以及微波辐照诱导氧化被吸附的污染物使活性炭再生规律，发现采用功率为400W的微波辐照2分钟，再生后活性炭的碘值可以到到900mg/g左右。
3.2、粘土、活性炭、二氧化钛符合陶瓷球对燃料废水的降解
我国国内一些学者通过将具有高吸附特性的活性炭和比较容易加工成型的粘土作为TIO2光催化剂的载体，分别制成粘土/AC、复合陶瓷球，研究对酸性湖蓝A染料废水的净化效果，发现粘土/ TiO2复合陶瓷球的光催化降解率比较低，而粘土/AC复合陶瓷球在多次利用降解率下降较大，但是粘土/TiO2/AC复合陶瓷球吸附光催化降解后使染料废水变得无色透明，重复利用一定次数后更可使染料降解率达到95%以上，并且可以解决只以活性炭作为吸附剂饱和后黏度极大、比较难以清理的问题
4、结尾
根据以上论述可以看出，由于活性炭独特的优势使得其在废水处理中具有很广泛的应用前景，相信随着科技的不断发展，活性炭的一些发展瓶颈将会逐渐解决。作为一名技术人员，应该在实践中不断总结，并注意学习国内外先进的理论和知识，不断充实自己，不断提高自身的专业素养和综合素质，为活性炭在废水处理中的应用作出应有的贡献。
【参考文献】
[1]《煤质活性炭的再生原理和方法》梁大明等，化学工业出版社
[2] 《活性炭应用理论与技术》蒋剑春等，化学工业出版社
[3] 《活性炭》古可隆等，教育科学出版社