活性炭在液相中的應(yīng)用
由表5-5可以看出，活性炭不僅能夠去除水中的有機物，還可以改善水質(zhì)，處理后的水透明無色。活性炭的去除凈化效率與活性炭添加量和投加點有關(guān)，需要綜合考慮其經(jīng)濟效益和去除效果。通常，活性炭的添加量為30mg/L,投加點設(shè)置于加藥混凝前30min位置更有利于凈化、提高水質(zhì)。
工業(yè)廢水活性炭用于處理廢水能夠有效地出水水質(zhì)的穩(wěn)定。同時，與其他方法聯(lián)合使用可以有效地提高凈化效果，出水甚至可以達到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。比如處理焦化廢水時，使用質(zhì)量濃度為3g/L的活性炭吸附之后，再用
1.5g/L的 H2O2和 0.4g/L的Fe2+進行催化處理，COD去除率達到96.3%;對含活性艷紅的廢水處理，COD去除率可達 98.74%。

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采用活性炭厭氧流化床處理含酚廢水，可得到高達99.9%的去酚率和96.4%的CODo,去除率，因為活性炭對酚類的吸附作用與生物降解作用結(jié)合起來，發(fā)揮了兩方面的活性，載體流態(tài)化也解決了氣液分離及介質(zhì)堵塞問題。用碳酸鉀化學(xué)活化的煤矸石制得的活性炭，BET比表面積達1236m2/g.孔體積0.679cm/g、表面是疏水性的，對水溶液中酚類污染物有良好的吸附性能?；钚蕴繉椒拥膹U水處理是一種實用的方法，優(yōu)點是無另外的廢物和毒物，無二次污染，又可以有效地再生。研究進口活性炭的飽和吸附容量等性能，提出生產(chǎn)脫苯酚的工藝條件及參數(shù)。在生產(chǎn)用于醫(yī)藥、染料等工業(yè)的對氨基苯酚過程中，會有大量高濃度有機廢水，可以采用Fenton試劑法降解，此法具有反應(yīng)迅速、溫度和壓力等反應(yīng)條件緩和的特點，但其缺點是利用率偏低，成本較高，還需加入均相催化劑，易引起二次污染。采用活性炭與雙氧水協(xié)同作用(活性炭作催化劑，雙氧水作氧化劑)，對降解含有對氨基苯酚廢水有良好的效果:在H:O:/COD=1.0，活性炭/H2O2=0.5.pH=2的條件下，降解反應(yīng)可在180min內(nèi)結(jié)束，對氨基苯酚的去除率達74.0%，與Fenton試劑法相比較，COD去除率提高1.75倍。處理含酚廢水，以活性炭作催化劑，用濕空氣催化氧化酚是有前途的方法。與r氧化鋁上的氧化銅為催化劑作對比，經(jīng)十天運作，用活性炭催化氧化酚的活性要高10倍。以用過的茶葉制成的活性炭可從廢水中吸附去除苯酚、磷甲酚、間甲酚、對硝基苯酚、對氯苯酚、2.4二硝基苯酚、2.4-二氯苯酚，并按以上序次增加吸附量。

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一步擴大，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，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理、工藝流程、裝置設(shè)備及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀等進行具體闡述。
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)達孔隙結(jié)構(gòu)的活性炭。
氣體活化法過程簡述