污水處理活性炭的活化方法與用途
污水處理活性炭（英語：Active charcoal）是黑色粉末狀或顆粒狀的碳物質。污水處理活性炭在結構上由于微晶碳是不規(guī)則排列，在交叉連接之間有細孔，在活化時會產(chǎn)生碳組織缺陷，因此它是一種多孔碳，堆積密度低，比表面積大，也是做一個過濾器的主要物料。
種類
多孔表面
由于原料來源、制造方法、外觀形狀和應用場合不同，活性炭的種類很多，到目前為止尚無的統(tǒng)計材料，大約有上千個品種。
活性炭的孔隙半徑大小可分為：
大孔：半徑 > 20,000nm
過渡孔：半徑150 ～ 20,000nm
微孔：半徑 < 150nm
活化方法
主要活化方法：木炭、果殼炭、煤等原料經(jīng)造粒后，在1000℃下用水蒸氣、二氧化碳、進行活化的氣體活化法。
干燥后的原料用氯化鋅溶液浸漬，混合，在500~700℃下加熱，進行碳化或活化，稱為藥劑活化法。酸棗殼活性炭過濾是指用多孔海綿經(jīng)過浸碳加膠處理?；钚蕴康奶攸c是去除空氣中的異味。一般須配合立的初、中效過濾器的使用。我司生產(chǎn)各種活性碳窩狀過濾網(wǎng)，是利用活性炭特的微孔吸附件原理制造的。通過吸附作用除掉空氣中的異味和有害氣體。具有良好的吸附性能，成型性好、強度高、氣流阻力較小。 其特點是：表面積大、吸附能力強、祛除空氣中的異味和有害氣體等。 活性炭，又名活性碳蜂窩狀過濾網(wǎng)，是在聚氨酯發(fā)泡海綿上載負活性炭制成的，其含炭量35%-55%，具有的吸附性能，可用于空氣凈化，去除揮發(fā)性有機化合物和通?？諝庵械奈廴疚镔|，可在大風量的凈化器中使用，氣阻、壓降很小，具有很好的凈化效果。主要用于各種家用、車用空調(diào)、空氣凈化器、水質凈化、氣相吸附等領域采用煤為原材料，經(jīng)過炭化→冷卻→活化→洗滌等一系列工序研發(fā)而成。其外觀普遍為黑色圓柱狀煤質柱狀活性炭，不定形煤質顆粒煤質柱狀活性炭，又稱破碎炭。圓柱形煤質柱狀活性炭又稱柱狀炭，一般由粉狀原料和粘結劑經(jīng)混捏、擠壓成型再經(jīng)炭化、活化等工序制作而成。也可以用粉狀煤質柱狀活性炭加粘結劑擠壓成型。具有發(fā)達的孔隙結構，良好的吸附能力，機械強度較高，易反復再生，造價低等優(yōu)勢；可用于有毒氣體的凈化，廢氣處理，工業(yè)和生活用水的凈化處理，溶劑回收等方面。 是一種多孔性的含炭物質,它具有高度發(fā)達的孔隙構造,是一種優(yōu)良的吸附劑,每克活性炭的吸附面積更相當于八個網(wǎng)球之多.而其吸附作用是借助物理性吸附力與化學性吸附力達成.其組成物質除了炭元素之外，尚含有少量的氫、氮、氧及灰份，其結構則為炭形成六環(huán)物堆積而成。由于六環(huán)炭的不規(guī)則排列，造成了活性炭多微孔體積及高表面積的特性。 煤質柱狀活性炭可適用于電廠原水凈化、自來水凈化.尤其在化工污水的過濾凈化處理以及電廠鍋爐采用苦咸水的氯根處理方面,有很好的處理效果。 煤質柱狀活性炭還可是適用于電廠原水凈化、尤其在化工污水的過濾凈化處理以及電廠鍋爐采用苦咸水的氯根處理方面,有很好的處理效果。

活性炭制備技術
燒結封團、導致活性炭的各種性能開始下降、活化時間選擇在1b較好。 Ahoed 等通過氯化鋅活化棗核制備了活性炭、結果表明、當活化時間由6h增加至3.5h時，得豐由43%降低至29%，在初的1.25h內(nèi)降低得快、并在此時達到了大碘吸附值837.54mg/g、且在前1.25h內(nèi)是有利于中孔增加的、隨著活化時間的增加、中孔開始塌陷變?yōu)榇罂祝?br /> 活性炭的應用領域十分廣泛、在應用過程中發(fā)揮作用的主要是孔結構和表而官能團、所以根據(jù)市場的需求有很多科研人員開始關注組合活化法，包括物理化學法、化學 化學法、微波-化學法等。
一、物理-化學活化法
物理化學活化法是結合物理法(CO:、水蒸氣法等)與化學法(磷酸、氯化鋅、氫氧化鉀法等)制備活性炭的一種方法、此類活性炭具有特孔結構和表面官能團。Dolas等?)采用開心果殼與氯化鋅前期浸清后，通過后續(xù)的高溫CO=活化法制備了BET比表面積為3256m2/g、孔容積為1.36cm'/g的活性炭，而采用氯化鈉溶液浸清的開心果殼采用高溫CO:活化制備了 BET比表面積為3895m/g、孔容積為1.86cm’/g的活性炭。Arami Niya等()采用油棕櫚殼為原料，先采用少量氯化鋅或磷酸法活化制備具備初期窄微孔的活性炭、然后采用高溫CO:活化制備了甲烷吸附用活性炭，此方法可以使得活性炭的孔結構均勻化分布、有利于甲烷的存儲。
二、化學-化學活化法
化學-化學法是指結合兩種不同的化學活化劑進行活化制備活性炭的方法。 Heidari等()采用赤桉木為原料，先使用磷酸或氯化鋅活化制備早期活性炭、然后采用氫氧化鉀法進行二次化學活化、制備了具有較高微孔含量(98%)的 CO;存儲用活性炭。
三、微波-化學活化法
微波-化學法是指以微波加熱的方式來提供化學法(磷酸、氧化鋅、氯氧化鉀等)活化所需熱量來制備活性炭的方法，微波加熱相比傳統(tǒng)加熱方式的優(yōu)點是可以大幅度縮短活化時間，可以控制在10min左右，Lu等“)以竹子為原料，采用微波加熱磷酸活化法制備了比表面積為1432m/g、孔容積為
0.696cm'/g的活性炭產(chǎn)品、得率可達47.8%，Hesas等通過微波氧化鋅
活性炭失效怎么辦？
活性炭的吸附性能是因為它有發(fā)達的孔隙結構?！熬拖笪覀兯姷降暮＞d一樣，在同等重量的條件下，海綿比其他物體能吸收更多的水，原因就是它具有發(fā)達的孔隙結構?！眳伍L富說，活性炭的孔隙結構雖然肉眼無法看見，但是孔隙的發(fā)達程度卻是難以想象的。
呂長富介紹，普通活性炭的比表面積在500～1700平方米/克。若取1克比表面積為1100平方米/克的活性炭，將里面所有的孔壁都展開成一個平面，這個面積將達到1100平方米。這意味著，這樣的活性炭只要1元硬幣大小(約重3g)，內(nèi)部的吸附面積就有一個標準足球場那么大。
活性炭活化溫度的影響
活化溫度是指活性炭活化時活化料的高溫度，是活性炭孔性能的重要影響因素之一。采用氯化鋅法活化橡子殼制備活性炭發(fā)現(xiàn)，在活化溫度分別為300℃、400℃、500℃和600℃時，得到活性炭的比表面積分別為98㎡801m2/g、988m2/g和1289m2/g。Sayg山等[34]采用葡萄工業(yè)加工剩余物為原料，以氯化鋅活化法制備了活性炭，研究表明活化溫度由400℃升到600元比表面積SBET、總孔隙體積Vr、中間層次的孔隙體積Vmes、平均孔徑D,別由819.40m2/g增加至1455m/g，0.556cm3/g增加至2.318cm/g.74.645增加至94.61%，2.71nm增加至6.81nm，但微孔容積Vme由25.36%降低至
5.39%。由以上分析可知，氯化鋅法活性炭制備的較佳溫度為600℃，過高的話化溫度會導致已經(jīng)生成的孔塌陷，且氯化鋅的揮發(fā)量也會增加，不僅造成活就劑的浪費，生成成本提高，還導致嚴重的環(huán)境污染問題。
活化時間的影響
活化時間是指一定的活化溫度下的保溫時間，是活性炭質量的重要影響素之一。Saygh等[35]采用番茄工業(yè)加工剩余物為原料，以氯化鋅活化法制備了活性炭，研究表明活化時間由0.5h升到1h，SBET、VT、V、D,分融522m2/g增加至1093m2/g，0.662cm/g增加至1.569cm/g.71%增加至92%，5.02nm 增加至5.92nm，但隨著活化時間的延長，由于已生成孔

山東臨朐縣海源活性炭廠，位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村，建廠多年來，經(jīng)不斷發(fā)展，現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家，產(chǎn)品有：各種型號用途活性炭，廣泛應用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過濾、電廠水預處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 臨朐縣海源活性炭廠，是一家從事活性炭生產(chǎn)20年的生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品20多個型號，覆蓋不同領域的活性炭使用環(huán)境，產(chǎn)品營銷全國，質量穩(wěn)定如一，初心不改，一切為環(huán)保事業(yè)做出應有的貢獻，始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質量的要求。
再生產(chǎn)品
污水處理活性炭目前在環(huán)境保護，工業(yè)與民用方面己被大量使用，并且取得了相當?shù)某尚?，然而活性炭在吸附飽合被更換后，使用單位均將其廢棄，掩埋或燒掉，造成資源的浪費和對環(huán)境的再污染。
污水處理活性炭吸附是一個物理過程，因此還可以采用高溫蒸汽將使用過的活性炭內(nèi)之雜質進行脫附，并使其恢復原有之活性，以達到重復使用的目的，具有明顯的經(jīng)濟效益。
再生后的活性炭其用途仍可連續(xù)重復使用及再生。
污水處理活性炭再生技術的發(fā)展
隨著活性炭的應用范圍日趨廣泛，活性炭的回收開始得到了人們的重視。如果用過的活性炭無法回收，除了每噸廢水的處理費用將會增加0.83～0.90元外，還會對環(huán)境造成二次污染。因此，活性炭的再生具有格外重要的意義。
現(xiàn)將活性炭的大致分類介紹一下 分類介紹 煤質顆粒活性炭 煤質顆?；钚蕴窟x用新疆無煙煤為原料，采用的工藝精制而成，外觀為黑色不定型顆粒。具有空隙結構發(fā)達，比表面積大，吸附能力強，機械強度高，床層阻力小，化學穩(wěn)定性能好，易再生，等優(yōu)點。
1傳統(tǒng)活性炭再生方法
1.1熱再生法
熱再生法是目前應用多，工業(yè)上成熟的活性炭再生方法。處理有機廢水后的活性炭在再生過程中，根據(jù)加熱到不同溫度時有機物的變化，一般分為干燥、高溫炭化及活化三個階段。在干燥階段，主要去除活性炭上的可揮發(fā)成分。高溫炭化階段是使活性炭上吸附的一部分有機物沸騰、汽化脫附，一部分有機物發(fā)生分解反應，生成小分子烴脫附出來，殘余成分留在活性炭孔隙內(nèi)成為“固定炭”。在這一階段，溫度將達到800～900°C,為避免活性炭的氧化，一般在抽真空或惰性氣氛下進行。接下來的活化階段中，往反應釜內(nèi)通入CO2、CO、H2或水蒸氣等氣體，以清理活性炭微孔，使其恢復吸附性能，活化階段是整個再生工藝的關鍵。熱再生法雖然有再生、應用范圍廣的特點，但在再生過程中,須外加能源加熱，投資及運行費用較高。
1.2生物再生法
生物再生法是利用經(jīng)馴化過的細菌，解析活性炭上吸附的有機物，并進一步消化分解成H2O和CO2的過程。生物再生法與污水處理中的生物法相類似，也有好氧法與厭氧法之分。由于活性炭本身的孔徑很小，有的只有幾納米，微生物不能進入這樣的孔隙，通常認為在再生過程中會發(fā)生細胞自溶現(xiàn)象，即細胞酶流至胞外，而活性炭對酶有吸附作用，因此在炭表面形成酶促中心，從而促進污染物分解，達到再生的目的。生物法簡單易行，投資和運行費用較低，但所需時間較長，受水質和溫度的影響很大。
1.3濕式氧化再生法

在高溫高壓的條件下，用氧氣或空氣作為氧化劑，將處于液相狀態(tài)下活性炭上吸附的有機物氧化分解成小分子的一種處理方法，稱為濕式氧化再生法。實驗獲得的活性炭佳再生條件為：再生溫度230°C,再生時間1h,充氧pO20.6MPa,加炭量15g,加水量300mL。再生效率達到(45±5)%，經(jīng)5次循環(huán)再生，其再生效率僅下降3%?；钚蕴勘砻嫖⒖椎牟糠盅趸窃偕氏陆档闹饕?。
傳統(tǒng)的活性炭再生技術除了各自的弊端外，通常還有三點共同的缺陷：⑴再生過程中活性炭損失往往較大；⑵再生后活性炭吸附能力會有明顯下降；⑶再生時產(chǎn)生的尾氣會造成空氣的二次污染。因此，人們或對傳統(tǒng)的再生技術進行改進，或探索全新的再生技術。2目前新興的活性炭再生技術
2.1溶劑再生法溶劑再生法是利用活性炭、溶劑與被吸附質三者之間的相平衡關系，通過改變溫度、溶劑的pH值等條件，打破吸附平衡，將吸附質從活性炭上脫附下來。溶劑再生法比較適用于那些可逆吸附，如對高濃度、低沸點有機廢水的吸附。它的針對性較強,往往一種溶劑只能脫附某些污染物，而水處理過程中的污染物種類繁多，變化不定，因此一種特定溶劑的應用范圍較窄。電化學再生法是一種正在研究的新型活性炭再生技術。該方法將活性炭填充在兩個主電極之間，在電解液中，加以直流電場，活性炭在電場作用下極化，一端成陽極，另一端呈陰極，形成微電解槽，在活性炭的陰極部位和陽極部位可分別發(fā)生還原反應和氧化反應，吸附在活性炭上的污染物大部分因此而分解，小部分因電泳力作用發(fā)生脫附。該方法操作方便且、能耗低，其處理對象所受局限性較小，若處理工藝完善，可以避免二次污染。
實驗結果表明，電化學再生活性炭具有較高的再生效率，可達到90%。此外，對工藝參數(shù)的研究表明，再生位置是活性炭再生工藝中重要的影響因素，電解質NaCl濃度是較重要的影響因素，再生電流和再生時間對活性炭的電化學再生也有一定的影響。性炭外觀呈粉狀、粒狀或丸狀，具有無定形、多孔結構，孔內(nèi)表面積很大，對氣體具有良好的吸附作用。它通常由木材、硬果殼（如椰子殼）或獸骨等經(jīng)干餾，并用過熱蒸汽在高溫（800?- 900℃）下處理而得?；钚蕴烤哂泻芨叩奈⒖锥?，1克活性炭大約可提供600 - 1200平方英尺的表面積，換句話說一小勺的活性炭就能“壓縮”整套房那么大的面積！
活性炭的主要特點就是多孔結構，比表面積大，有吸附性。活性炭種類繁多，可根據(jù)尺寸、制備方法和工業(yè)應用，進行廣泛分類：粉狀活性炭（RI，PAC）、粒狀活性炭（GAC）、珠狀活性炭（BAC）、擠壓活性炭（EAC）、浸漬活性炭和聚合物涂層活性炭、活性炭纖維（ACF）。按照原料來源，可分為木質活性炭、獸骨、血炭、礦物質原料活性炭、其它原料活性炭以及再生活性炭。按照活化方法可分為化學法活性炭（化學炭）、物理法活性炭、化學－物理法活性炭、物理－化學法活性炭。