活性炭在自來水供水中的應用

活性炭是一種多孔結(jié)構(gòu)物質(zhì)，是將原料用氯化物和酸浸漬后經(jīng)低溫碳化，再灼燒活化或?qū)⒓兲吭跉怏w介質(zhì)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?nèi)芤褐?，其主要作用是去除油脂、有機雜質(zhì)及各類添加劑的分解產(chǎn)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(chǎn)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(zhì)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(chǎn)品。劣質(zhì)的活性炭常含較多的鋅等雜質(zhì)，不宜使用。如用含鋅雜質(zhì)的活性炭用在鍍鎳液凈化處理中，則會造成惡劣的污染結(jié)果（此類事例并不鮮見）。
    3）用量要充分。對有機雜質(zhì)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(zhì)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(zhì)，這些雜質(zhì)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(jié)構(gòu)、比表面積和孔徑，適用于不同的需求?；钚蕴坎粌H含有碳元素，而且在其表面含有官能團，與被吸附的物質(zhì)發(fā)生化學反應，從而與被吸附物質(zhì)常發(fā)生在活性炭的表面。介質(zhì)中的雜質(zhì)通過物理吸附和化學吸附不斷進入活性炭的多孔結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的炭。按其原料分類可分為煤質(zhì)活性炭、木質(zhì)炭、果殼炭和骨質(zhì)炭；按其形態(tài)可分為柱狀炭、破碎炭、粉末炭和纖維活性炭。活性炭的主要原料為煤、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(jié)構(gòu)?？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(chǎn)生的引力將水和空氣中的雜質(zhì)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(zhì)中的雜質(zhì)。顆?；钚蕴亢头勰┨孔饔孟嗤捎糜谒幚?。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(shù)
    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(guān)注的化合物的濃度之間的關(guān)系。通常活性炭在實際條件下的表現(xiàn)可以被很好的模擬。由試驗結(jié)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）。