活性炭在水凈化中的應(yīng)用

水凈化通常分為上水凈化（即飲用水的凈化）和污水凈化，污水又分為工業(yè)污水和

生活污水兩類。上水凈化常常將吸附凈化與氯化配合使用，也有將吸附凈化或紫外線

殺菌配合使用，更有在吸附凈化后再經(jīng)膜濾器過濾，除去非常小的微粒和未被殺死的細(xì)菌。氯化能使水體消毒，而后再將氯化水通過粒狀活性炭層或直接與粉狀活性炭接觸，在活性炭的表面上氯呈以下反應(yīng)：

C+2CL2+2H2O=CO2+4HCL

炭層厚度、過濾速度和氯脫除的程度之間的關(guān)系用以下方程式表示：

l=h1·Pv0.301

式中l———炭層高度，cm；

v———過濾速度，cm/s；

ca———是氯的初濃度；

c———氯的最終濃度；

h1 ———在 1cm/s 的過濾速度下為使氯的濃度減小為其原來值的一半時所需要炭層

高度（半脫氯值）。

h1量是一個很重要的常數(shù)，它表征某一特定活性炭的脫氯效應(yīng)。脫除未起反應(yīng)的

余氯和反應(yīng)已形成的化合物也要靠活性炭，而紫外線是直接將水中的細(xì)菌或微生物殺

死。

污水凈化一般是多級凈化，常用的為三級凈化：第一級為化學(xué)凈化，主要是向處理

池中投入化學(xué)藥品，使其中和或沉淀；第二級為生物凈化，主要用活性污泥法，將污水中化合物吞噬；第三級為深度凈化，也即是用活性炭吸附凈化，有時要求達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。但對污水處理，不一定都要經(jīng)過三級處理，兩級處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)即可。

目前活性炭在凈水中的應(yīng)用已是十分廣泛，我國首都北京的上水已全部經(jīng)過活性

炭凈化，其中規(guī)模最大的要數(shù)水源九廠，其他如上海、杭州、無錫等城市家庭活性炭凈水器應(yīng)用已是十分普遍。在美國、日本上水凈化活性炭吸附設(shè)施非常普遍。美國每年用于水處理的活性炭占美國活性炭生產(chǎn)總量45%以上。活性炭能夠完全消除水中的雜味和氣味，活性炭投用量 5~10mg/L。如果在平靜的投放情況下約 1h活性炭達(dá)到吸附平衡。若在攪動的情況 5~10min 也就達(dá)到吸附平衡。

生化出水也可以用括性炭進(jìn)行再凈化，在水通過粒狀活性炭以后，凈水程度可達(dá)

90%。如果采用粉狀炭，水與炭的接觸時間較短，就可建立吸附平衡，就可達(dá)到凈化所需要的程度。當(dāng)炭達(dá)到飽和后，可進(jìn)行炭水分離，進(jìn)行再生。凈化好的水用 0.45μm 的膜過濾器過濾，去掉水中剩余炭粉。當(dāng)在湍流情況下，進(jìn)行混合時，不足5min活性炭的吸附容量利用率可達(dá) 90%以上。然后，利用過濾、浮選、離心作用和沉降的方法，將炭的微粒從水中完全脫降干凈。將用過的炭加熱至 500℃，只需要 15~20min，炭中的有機(jī)雜質(zhì)就可以完全脫除。