高新虎丘濰坊活性炭-蜂窩子活性炭

實踐證明，水中溶解性有機(jī)碳在采用新的水處理工藝流程后，比原來水處理工藝減少50%，而且因預(yù)氯化工藝被取代，水中無有機(jī)氯化物產(chǎn)生，活性炭再生周期從原來2~4個月延長到2年以上。此外，出水中氨氮含量顯著降低。
大慶石化總廠。為該地區(qū)飲用水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，大慶石化總廠對飲用水進(jìn)行了深度處理技術(shù)的研究與試驗，開發(fā)臭氧生物活性炭處理工藝。經(jīng)過一年多研究試驗工作，取得了令人滿意的結(jié)果，確定了濾后水-臭氧-生物活性炭-石英砂過濾-出水的工藝流程，并于1995年采用飲用水處理新工藝流程的大慶化肥廠水廠投產(chǎn);處理規(guī)模800m3/h，1996年同樣采用新工藝流程的大慶龍鳳凈水廠和大慶乙烯凈水廠投產(chǎn)。這三套飲用水深度處理工藝流程基本相網(wǎng)，圖5-2示出大慶化肥廠生活水處理系統(tǒng)工藝流程。

經(jīng)過臭氧處理后進(jìn)行活性炭處理主要有以下三個好處:①破壞水中殘余臭氧，一般發(fā)生在初炭層的幾厘米處;②通過吸附去除化合物或臭氧副產(chǎn)物;③通過活性炭表面細(xì)菌的生物活動降解物質(zhì)。實驗研究表明，在活性炭處理過程中，同時發(fā)生快速吸附、慢速吸附和生物作用。臭氧生物活性炭工藝運行之初，活性炭具有大的吸附容量，起主導(dǎo)作用的是快速吸附，既可以吸附小分子物質(zhì)，也可以吸附非生物降解的大分子有機(jī)物。隨著過濾器吸附能力飽和運轉(zhuǎn)時間的增長、大量的有機(jī)物積累在活性炭表面，活性炭的吸附容量逐漸減少，吸附速率也隨之下降，以慢速吸附為主，與此同時生物活動也開始，并逐步達(dá)到生物吸附平衡。大約要運行5~20d的時間，活性炭表面才會出現(xiàn)明顯的生物活性。
在臭氧生物活性炭法進(jìn)行水處理的過程中臭氧與生物活性炭兩者的作用是互補(bǔ)的。臭氧與有機(jī)物的主要反應(yīng)是破壞炭化物的雙鍵產(chǎn)生酮和醛，這些產(chǎn)物是管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)細(xì)菌的養(yǎng)料，如果在處理過程中沒有去除這些養(yǎng)料，細(xì)菌就會在管網(wǎng)中迅速滋生，為了避免這種現(xiàn)象，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)纳锾幚?，如活性炭或慢濾池，利用濾料表面的細(xì)菌將這類化合物降解去除，也可以在處理廠出水前投加少量氧化劑，如CI，CIO;等，如果沒有活性炭這種生物過濾器，就增加這類氧化劑的投加量，但絕大部分可溶有機(jī)物被濰坊活性炭上的生物去除后，則大大減少了這類氧化劑的投加量，這也同時降低了新的氣味和色度污染問題，可根據(jù)檢測管網(wǎng)的細(xì)菌量來不斷調(diào)整臭氧的投加量，使加氯量降低50%。

物理法活性炭通常指氣體活化法，是以水蒸氣、煙道氣(水蒸氣、CO:、Nz等的混合氣)、CO2或空氣等作為活化氣體，在800~1000℃的高溫下與已經(jīng)過炭化的原材料接觸進(jìn)行活化的過程。在這個過程中，具有氧化性的活化氣體在高溫下侵蝕炭化料的表面，使炭化料中原有閉塞的孔隙重新開放并進(jìn)一步擴(kuò)大，某些結(jié)構(gòu)因選擇性氧化而產(chǎn)生新的孔隙，同時焦油和未炭化物等也被除去，終得到活性炭產(chǎn)品。由于物理法通常采用氣體作為活化劑，工藝流程相對簡單，產(chǎn)生的廢氣以CO?和水蒸氣為主，對環(huán)境污染小，而且終得到的活性炭產(chǎn)品比表面積高，孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，應(yīng)用范圍廣，因此在活性炭生產(chǎn)廠家中70%以上都采用物理法生產(chǎn)活性炭，下面對物理活化法的機(jī)理、工藝流程、裝置設(shè)備及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀等進(jìn)行具體闡述。
原料炭化
物理法制備活性炭需要先將原料在400~600℃下進(jìn)行炭化處理，使原料中碳元素以外的主要元素(氫、氧等)以氣體形式脫除，通過CO2、CO 的形式也可使一部分碳元素釋放出去，殘留的碳元素則多數(shù)以類似石墨的碳微晶形態(tài)存在。然而和石墨晶體不同的是，這些碳微晶的排列是雜亂無章的，因此形成了具有活性炭原始形態(tài)的結(jié)構(gòu)。但是僅僅經(jīng)過炭化處理，碳微品的周圍以及碳微晶之間的縫隙仍被熱解所產(chǎn)生的焦油或者無定形碳堵塞，因此需要進(jìn)一步活化處理，除去這些堵塞孔隙的物質(zhì)才能得到具有發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)的活性炭。
氣體活化法過程簡述

活性炭添加量
添加量是影響活性炭液相吸附性能的一個重要因素。增大活性炭的添加量。有助于增加吸附活性位。提高吸附效果，但是也會增加吸附過程中的吸附阻力。因此，要確定合理的添加量，大限度地發(fā)揮活性炭的吸附性能，達(dá)到理想的吸附效果。
佳添加量可以通過實驗研究確定，但實踐證明，生產(chǎn)過程中的實際使用量通常比實驗室獲得的添加量要少，原因尚不明確，需要進(jìn)一步研究。因此，對于活性炭添加量的確定，通常是根據(jù)實踐經(jīng)驗來確定。由于每次使用的工況不一樣，且每批活性炭的性能也不同，這就需要構(gòu)建一個實驗研究和實踐使用之間的比例關(guān)系，同時輔以操作者的成熟經(jīng)驗。一般來說，在添加炭樣5~10min 后進(jìn)行取樣觀察，判斷是否正確[9])。

脫色或精制所需的時間，受許多因素影響，如炭的粒度、炭的用量、液體溫度和黏度等，一般需要10~60min(10,11]。炭越細(xì)或用炭量越多則時間越短，當(dāng)液體黏度大或用炭量很少時則時間就長些。對給定的色素和給定的活性炭種類，在同一條件下，隨著時間的延長，單位質(zhì)量的活性炭對色素的吸附變化并不大。表5-1為三種色素在溶液的平衡濃度為0.1mmol/L時，在25℃時，活性炭對色素的吸附量隨時間變化的情況。

粉狀性炭的主要成分是碳，含碳量約90%，通常是用各種植物碎料(木屑、椰殼及蔗渣等)或適當(dāng)?shù)拿夯蚰咎繛樵?，?jīng)過的加工處理制成?；钚蕴康膬?nèi)部有很多極微細(xì)的孔隙?？紫兜闹睆胶苄。士偙砻娣e很大，有很強(qiáng)的吸附能力。因原料和制造方法的不同，活性炭的品種相當(dāng)多，分別適用于不同的用途。粉狀活性炭的微孔可以吸附低分子量的氣體和溶液中的小分子，但分子量較高的分子不能進(jìn)入微孔內(nèi)；中孔提供進(jìn)入微孔的通道，本身又能吸附分子量較高的物質(zhì)；大孔則兼有提供通道和吸附的作用。如果用活性炭吸附小分子物質(zhì)，例如某些氣體和低分子量的有機(jī)物，可以使用微孔較多的產(chǎn)品；但如果要吸附較大的分子，則要選用有較多中孔的產(chǎn)品?；钚蕴康目紫兜臓顩r，決定于所用的生產(chǎn)原料及其成分、制造方法和條件等。
粉狀活性炭產(chǎn)品的外形主要有粉狀和粒狀兩大類。粉狀活性炭是非常微細(xì)的粉末，絕大部分可通過200目篩網(wǎng)，大部分可通過325目篩網(wǎng)，粉的尺寸在1～150μm之間(平均約40μm)；通常，炭粉越幼細(xì)，它對雜質(zhì)的吸附速度越大。故常將活性炭產(chǎn)品進(jìn)行高度的破碎和篩選，得到微細(xì)的粉末。粉狀炭的缺點是再生比較困難，通常不再生使用，故消耗量較大(近年也有研究將它再生)。粒狀活性炭通常都再生使用，消耗量較少。它有不定型顆粒狀和柱狀顆粒兩種，粒度在0.5～4mm之間。前者是通過適當(dāng)?shù)钠扑楹秃Y選得到的，后者則是將原料通過造粒機(jī)壓制成型的。 ”自然不可改良、生活可以選擇 選擇綠色生活、健康適度消費

粉狀活性炭碘值判斷

在無檢測設(shè)備的情況下如何簡單識別活性炭吸附值的高低呢?這里介紹幾種比較容易的方法供參考:

　　1、直接看廠家提供的指標(biāo)

　　2、看體積：要想提高活性炭的吸附性能，只有盡可能多地在活性炭上制造孔隙結(jié)構(gòu)，孔隙越多，活性炭越酥松，相對密度也就會越輕，因此好的活性炭手感上會比較輕，在同等重量包裝的情況下，性能好的活性炭會比劣質(zhì)活性炭體積大許多。

　　3、看氣泡。將一小把活性炭投入水中，由于水的滲透作用，水會逐漸浸入活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)中，迫使孔隙中的空氣排出，從而產(chǎn)生一連串的極為細(xì)小的氣泡，在水中拉出一條細(xì)小的氣泡線，同時 會發(fā)出絲絲的氣泡聲，十分有趣。這種現(xiàn)象發(fā)生得越劇烈，持續(xù)時間越長，活性炭的吸附性就越好。

　　4、看脫色能力?；钚蕴课侥芰Φ牧硪粋€表現(xiàn)就是脫色能力，活性炭具有能將有色液體變成淺色或無色的神奇能力，這其實就是因為活性炭吸附了有色液體里的色素分子的原因造成的。正因為活性炭的這種特 性，被廣泛應(yīng)用于制糖工業(yè)領(lǐng)域中紅糖變白糖的生產(chǎn)過程中。取兩只透明杯子，在一只杯子里放入純凈水，然后滴入一滴紅墨水(這里可以用任何一種便于觀察但不改變水的性質(zhì)的色素都可以，例如藍(lán)墨水、打印機(jī)彩色墨水，但不能使用墨汁和碳素墨水)，攪拌均勻后將一半有色水倒入另一個杯子中留作對比樣。將活性炭放入 有色水中，數(shù)量應(yīng)達(dá)到水的一半或更多，這樣效果會比較明顯，靜置10—20分鐘后與對比水樣進(jìn)行對照，在同等條件下，脫色效果越強(qiáng)說明活性炭吸附性越好。