活性炭在自來水供水中的應用

活性炭是一種多孔結構物質，是將原料用氯化物和酸浸漬后經低溫碳化，再灼燒活化或將純炭在氣體介質中高溫活化制得。1g活性炭的粉末表面積高達500～1500m2，具有吸附性能。在凈化各類電鍍溶液中，其主要作用是去除油脂、有機雜質及各類添加劑的分解產物等。使用活性炭凈化鍍液應注意以下幾點：
    1）選用適合的活性炭產品。市場上出售的活性炭有顆粒狀和粉末狀兩類，使用顆粒狀活性炭過濾較方便，但處理效果遠不及粉末狀活性炭，其原因是粉末狀比顆粒狀的比表面積要大得多，使用時應根據(jù)鍍液污染程度來選擇。
    2）活性炭中應不含對鍍液有害的雜質離子。目前，制造活性炭的原料主要是木、煤和硬殼堅果類（如椰子）的果殼。實踐證明：在鍍液凈化中，以硬果殼類為原料制造的活性炭優(yōu)于用煤為原料制造的活性炭產品。劣質的活性炭常含較多的鋅等雜質，不宜使用。如用含鋅雜質的活性炭用在鍍鎳液凈化處理中，則會造成惡劣的污染結果（此類事例并不鮮見）。
    3）用量要充分。對有機雜質污染程度不同的鍍液，應采取適當?shù)耐度肓?，一般?～5g/L，如用量不足，則處理欠佳。也可用小工藝試驗槽或赫爾槽通過小試活性炭的用量。
    4）被處理鍍液的θ和pH要適當。多數(shù)鍍液采用θ為55～70℃、pH為5～6條件下處理效果較好。在處理全過程中θ和pH應保持穩(wěn)定。
    5）攪拌要充分、均勻。采用循環(huán)過濾和壓縮空氣進行間歇攪拌為宜，如采用人力操作攪拌，應不間斷地在鍍槽中各處進行，不可留有死角。t攪拌一般應在2～4h.
    6）靜置時間。吸附過程完成后，應將鍍液靜置一段時間再進行過濾，t靜止為6～12h；充分沉淀后，過濾2～3次，直至鍍液中無殘留炭粉，鍍液呈本體顏色（無炭黑色）為止。
    7）防止脫附。采用活性炭連續(xù)循環(huán)過濾的電鍍工藝，活性炭吸附飽和時，應及時清理更換濾芯中的活性炭，防止發(fā)生脫附，雜質重新污染鍍液。
    活性炭在自來水供水中的應用
    活性炭的吸附可分為物理吸附和化學吸附。物理吸附主要發(fā)生在活性炭豐富的微孔中，用于去除水和空氣中雜質，這些雜質的分子直徑小于活性炭的孔徑。不同的原材料和加工工藝造成活性炭不同的微孔結構、比表面積和孔徑，適用于不同的需求。活性炭不僅含有碳元素，而且在其表面含有官能團，與被吸附的物質發(fā)生化學反應，從而與被吸附物質常發(fā)生在活性炭的表面。介質中的雜質通過物理吸附和化學吸附不斷進入活性炭的多孔結構中，使活性炭吸附飽和、吸附效果下降。吸附飽和后的活性炭需要進行，恢復其吸附能力，重復使用。評價活性炭的吸附性能指標主要有亞甲藍值、碘值和焦糖吸附值等，吸附容量越大，吸附效果越好。
    活性炭是一種具有比表面、多孔結構的炭。按其原料分類可分為煤質活性炭、木質炭、果殼炭和骨質炭；按其形態(tài)可分為柱狀炭、破碎炭、粉末炭和纖維活性炭?；钚蕴康闹饕蠟槊?、木材、果殼等富含碳元素的有機材料，通過活化而形成具有吸附能力的復雜的孔隙結構?？紫吨邪霃酱笥?0000nm的為大孔，介于150-20000nm的為中孔，小于150nm的為微孔?；钚蕴康奈阶饔弥饕l(fā)生在這些空隙和表面上，活性炭孔壁上大量的分子可以產生的引力將水和空氣中的雜質吸引到孔隙中。
    活性炭可應用于空氣凈化和給水、廢水處理，用來分離或收集空氣和水介質中的雜質。顆粒活性炭和粉末炭作用相同，均可用于水處理。顆粒炭不易流失，可再生重復使用，用于污染較輕，需連續(xù)運行的水處理工藝。粉末炭不易回收，一般為一次性使用，用于間歇的污染較嚴重的水處理工藝。給水處理的顆料活性炭一般微孔和中孔發(fā)達，應符合三項要求：吸附容量大、吸附速度快、機械強度好。粉末活性炭要求除具備以上特點外，粒度越小吸附效果越好。
    活性炭試驗室技術
    加入不同量的活性炭到含有欲凈化溶液的二角瓶中，在盡量接近實際的操作條件下，在規(guī)定的接觸時間，使吸附達到平衡。這樣，我們可得到活性炭的使用量和我們所關注的化合物的濃度之間的關系。通?；钚蕴吭趯嶋H條件下的表現(xiàn)可以被很好的模擬。由試驗結果可得到：選擇價廉的活性炭品種（價格性能比好）；優(yōu)化工作條件（接觸時間，PH值，溫度）。