污水處理活性炭的活化方法與用途
污水處理活性炭（英語(yǔ)：Active charcoal）是黑色粉末狀或顆粒狀的碳物質(zhì)。污水處理活性炭在結(jié)構(gòu)上由于微晶碳是不規(guī)則排列，在交叉連接之間有細(xì)孔，在活化時(shí)會(huì)產(chǎn)生碳組織缺陷，因此它是一種多孔碳，堆積密度低，比表面積大，也是做一個(gè)過(guò)濾器的主要物料。
種類
多孔表面
由于原料來(lái)源、制造方法、外觀形狀和應(yīng)用場(chǎng)合不同，活性炭的種類很多，到目前為止尚無(wú)的統(tǒng)計(jì)材料，大約有上千個(gè)品種。
活性炭的孔隙半徑大小可分為：
大孔：半徑 > 20,000nm
過(guò)渡孔：半徑150 ～ 20,000nm
微孔：半徑 < 150nm
活化方法
主要活化方法：木炭、果殼炭、煤等原料經(jīng)造粒后，在1000℃下用水蒸氣、二氧化碳、進(jìn)行活化的氣體活化法。
干燥后的原料用氯化鋅溶液浸漬，混合，在500~700℃下加熱，進(jìn)行碳化或活化，稱為藥劑活化法。酸棗殼活性炭過(guò)濾是指用多孔海綿經(jīng)過(guò)浸碳加膠處理?；钚蕴康奶攸c(diǎn)是去除空氣中的異味。一般須配合立的初、中效過(guò)濾器的使用。我司生產(chǎn)各種活性碳窩狀過(guò)濾網(wǎng)，是利用活性炭特的微孔吸附件原理制造的。通過(guò)吸附作用除掉空氣中的異味和有害氣體。具有良好的吸附性能，成型性好、強(qiáng)度高、氣流阻力較小。 其特點(diǎn)是：表面積大、吸附能力強(qiáng)、祛除空氣中的異味和有害氣體等。 活性炭，又名活性碳蜂窩狀過(guò)濾網(wǎng)，是在聚氨酯發(fā)泡海綿上載負(fù)活性炭制成的，其含炭量35%-55%，具有的吸附性能，可用于空氣凈化，去除揮發(fā)性有機(jī)化合物和通?？諝庵械奈廴疚镔|(zhì)，可在大風(fēng)量的凈化器中使用，氣阻、壓降很小，具有很好的凈化效果。主要用于各種家用、車用空調(diào)、空氣凈化器、水質(zhì)凈化、氣相吸附等領(lǐng)域采用煤為原材料，經(jīng)過(guò)炭化→冷卻→活化→洗滌等一系列工序研發(fā)而成。其外觀普遍為黑色圓柱狀煤質(zhì)柱狀活性炭，不定形煤質(zhì)顆粒煤質(zhì)柱狀活性炭，又稱破碎炭。圓柱形煤質(zhì)柱狀活性炭又稱柱狀炭，一般由粉狀原料和粘結(jié)劑經(jīng)混捏、擠壓成型再經(jīng)炭化、活化等工序制作而成。也可以用粉狀煤質(zhì)柱狀活性炭加粘結(jié)劑擠壓成型。具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，良好的吸附能力，機(jī)械強(qiáng)度較高，易反復(fù)再生，造價(jià)低等優(yōu)勢(shì)；可用于有毒氣體的凈化，廢氣處理，工業(yè)和生活用水的凈化處理，溶劑回收等方面。 是一種多孔性的含炭物質(zhì),它具有高度發(fā)達(dá)的孔隙構(gòu)造,是一種優(yōu)良的吸附劑,每克活性炭的吸附面積更相當(dāng)于八個(gè)網(wǎng)球之多.而其吸附作用是借助物理性吸附力與化學(xué)性吸附力達(dá)成.其組成物質(zhì)除了炭元素之外，尚含有少量的氫、氮、氧及灰份，其結(jié)構(gòu)則為炭形成六環(huán)物堆積而成。由于六環(huán)炭的不規(guī)則排列，造成了活性炭多微孔體積及高表面積的特性。 煤質(zhì)柱狀活性炭可適用于電廠原水凈化、自來(lái)水凈化.尤其在化工污水的過(guò)濾凈化處理以及電廠鍋爐采用苦咸水的氯根處理方面,有很好的處理效果。 煤質(zhì)柱狀活性炭還可是適用于電廠原水凈化、尤其在化工污水的過(guò)濾凈化處理以及電廠鍋爐采用苦咸水的氯根處理方面,有很好的處理效果。

活性炭制備技術(shù)
燒結(jié)封團(tuán)、導(dǎo)致活性炭的各種性能開始下降、活化時(shí)間選擇在1b較好。 Ahoed 等通過(guò)氯化鋅活化棗核制備了活性炭、結(jié)果表明、當(dāng)活化時(shí)間由6h增加至3.5h時(shí)，得豐由43%降低至29%，在初的1.25h內(nèi)降低得快、并在此時(shí)達(dá)到了大碘吸附值837.54mg/g、且在前1.25h內(nèi)是有利于中孔增加的、隨著活化時(shí)間的增加、中孔開始塌陷變?yōu)榇罂祝?br /> 活性炭的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛、在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)揮作用的主要是孔結(jié)構(gòu)和表而官能團(tuán)、所以根據(jù)市場(chǎng)的需求有很多科研人員開始關(guān)注組合活化法，包括物理化學(xué)法、化學(xué) 化學(xué)法、微波-化學(xué)法等。
一、物理-化學(xué)活化法
物理化學(xué)活化法是結(jié)合物理法(CO:、水蒸氣法等)與化學(xué)法(磷酸、氯化鋅、氫氧化鉀法等)制備活性炭的一種方法、此類活性炭具有特孔結(jié)構(gòu)和表面官能團(tuán)。Dolas等?)采用開心果殼與氯化鋅前期浸清后，通過(guò)后續(xù)的高溫CO=活化法制備了BET比表面積為3256m2/g、孔容積為1.36cm'/g的活性炭，而采用氯化鈉溶液浸清的開心果殼采用高溫CO:活化制備了 BET比表面積為3895m/g、孔容積為1.86cm’/g的活性炭。Arami Niya等()采用油棕櫚殼為原料，先采用少量氯化鋅或磷酸法活化制備具備初期窄微孔的活性炭、然后采用高溫CO:活化制備了甲烷吸附用活性炭，此方法可以使得活性炭的孔結(jié)構(gòu)均勻化分布、有利于甲烷的存儲(chǔ)。
二、化學(xué)-化學(xué)活化法
化學(xué)-化學(xué)法是指結(jié)合兩種不同的化學(xué)活化劑進(jìn)行活化制備活性炭的方法。 Heidari等()采用赤桉木為原料，先使用磷酸或氯化鋅活化制備早期活性炭、然后采用氫氧化鉀法進(jìn)行二次化學(xué)活化、制備了具有較高微孔含量(98%)的 CO;存儲(chǔ)用活性炭。
三、微波-化學(xué)活化法
微波-化學(xué)法是指以微波加熱的方式來(lái)提供化學(xué)法(磷酸、氧化鋅、氯氧化鉀等)活化所需熱量來(lái)制備活性炭的方法，微波加熱相比傳統(tǒng)加熱方式的優(yōu)點(diǎn)是可以大幅度縮短活化時(shí)間，可以控制在10min左右，Lu等“)以竹子為原料，采用微波加熱磷酸活化法制備了比表面積為1432m/g、孔容積為
0.696cm'/g的活性炭產(chǎn)品、得率可達(dá)47.8%，Hesas等通過(guò)微波氧化鋅
活性炭失效怎么辦？
活性炭的吸附性能是因?yàn)樗邪l(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)?！熬拖笪覀兯姷降暮＞d一樣，在同等重量的條件下，海綿比其他物體能吸收更多的水，原因就是它具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)?！眳伍L(zhǎng)富說(shuō)，活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)雖然肉眼無(wú)法看見，但是孔隙的發(fā)達(dá)程度卻是難以想象的。
呂長(zhǎng)富介紹，普通活性炭的比表面積在500～1700平方米/克。若取1克比表面積為1100平方米/克的活性炭，將里面所有的孔壁都展開成一個(gè)平面，這個(gè)面積將達(dá)到1100平方米。這意味著，這樣的活性炭只要1元硬幣大小(約重3g)，內(nèi)部的吸附面積就有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)那么大。
活性炭活化溫度的影響
活化溫度是指活性炭活化時(shí)活化料的高溫度，是活性炭孔性能的重要影響因素之一。采用氯化鋅法活化橡子殼制備活性炭發(fā)現(xiàn)，在活化溫度分別為300℃、400℃、500℃和600℃時(shí)，得到活性炭的比表面積分別為98㎡801m2/g、988m2/g和1289m2/g。Sayg山等[34]采用葡萄工業(yè)加工剩余物為原料，以氯化鋅活化法制備了活性炭，研究表明活化溫度由400℃升到600元比表面積SBET、總孔隙體積Vr、中間層次的孔隙體積Vmes、平均孔徑D,別由819.40m2/g增加至1455m/g，0.556cm3/g增加至2.318cm/g.74.645增加至94.61%，2.71nm增加至6.81nm，但微孔容積Vme由25.36%降低至
5.39%。由以上分析可知，氯化鋅法活性炭制備的較佳溫度為600℃，過(guò)高的話化溫度會(huì)導(dǎo)致已經(jīng)生成的孔塌陷，且氯化鋅的揮發(fā)量也會(huì)增加，不僅造成活就劑的浪費(fèi)，生成成本提高，還導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。
活化時(shí)間的影響
活化時(shí)間是指一定的活化溫度下的保溫時(shí)間，是活性炭質(zhì)量的重要影響素之一。Saygh等[35]采用番茄工業(yè)加工剩余物為原料，以氯化鋅活化法制備了活性炭，研究表明活化時(shí)間由0.5h升到1h，SBET、VT、V、D,分融522m2/g增加至1093m2/g，0.662cm/g增加至1.569cm/g.71%增加至92%，5.02nm 增加至5.92nm，但隨著活化時(shí)間的延長(zhǎng)，由于已生成孔

臨朐海源活性炭廠建廠多年以來(lái)，一直秉承產(chǎn)品質(zhì)量為主，客戶信賴為本，誠(chéng)信，互利互惠的原則，積累了全國(guó)各地固定客戶，贏得了良好的口碑，歡迎您的到來(lái)。 我廠生產(chǎn)的新標(biāo)活性炭，空隙發(fā)達(dá)，吸附率高，強(qiáng)度好，具有耐水、防火、放油等特點(diǎn)。
污水處理活性炭制備工藝
間歇法的平板爐和連續(xù)法的回轉(zhuǎn)爐是生產(chǎn)氯化鋅法粉狀活性炭的主體設(shè)備、平板爐法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、上馬快等優(yōu)點(diǎn)，是國(guó)內(nèi)早期氯化鋅法活性炭的主體設(shè)備。但此法存在手工操作多、勞動(dòng)強(qiáng)度大、環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題，導(dǎo)致了此法目前已被淘汰?；剞D(zhuǎn)爐法具有生產(chǎn)能力大、機(jī)械化程度高、產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，是目前國(guó)內(nèi)外氯化鋅法活性炭的主體設(shè)備，工藝難點(diǎn)在于尾氣處理和氯化鋅回收方面，國(guó)內(nèi)尚未有成熟的工藝，日本已實(shí)現(xiàn)環(huán)保排放達(dá)標(biāo)生產(chǎn)。
1.工藝流程
連續(xù)法生產(chǎn)粉狀活性炭的工藝流程，一般由木屑篩選和干燥、氯化鋅溶液配制、配料(或浸漬)、炭活化、回收、漂洗(包括酸處理和水洗)、脫水、干燥與磨粉等工序組成。另外附設(shè)的廢氣處理系統(tǒng)，以回收煙氣中的氯化鋅和鹽酸，減少對(duì)環(huán)境的污染。常用的生產(chǎn)工藝流程見圖2-6 和圖2-7.
2工藝操作
(1)木屑的篩選與干燥為了產(chǎn)品的質(zhì)量和工藝操作穩(wěn)定，并降低超細(xì)顆粒在后續(xù)回收工段過(guò)濾流失導(dǎo)致的活化劑的浪費(fèi)，用振動(dòng)篩或滾筒篩對(duì)木屑進(jìn)行初步篩選，選取0.425~3.35mm的木屑顆粒，除去雜物(如板皮、鐵展、泥砂、石塊等)，以免造成堵塞，增加回收、漂洗工序中的負(fù)荷、影響產(chǎn)品質(zhì)量。
篩選后的木屑含水率一般在45%~60%，此時(shí)水分過(guò)高會(huì)影響配料工序段化學(xué)活化劑的滲透，因此需要進(jìn)一步干燥控制工藝需要的水分含量。北方由于氣候干燥，雨水少，一些中小工廠常利用自然風(fēng)干方法干燥木屑，木屑進(jìn)行機(jī)械于燥時(shí)，一般在氣流式干燥器中或回轉(zhuǎn)干燥器中進(jìn)行干燥。
污水處理活性炭物理活化法 物理法通常又稱氣體活化法，是將已炭化處理的原料在800 ～1000℃的高溫下與水蒸氣，煙道氣（水蒸氣、CO2、N2等的混合氣）、CO或空氣等活化氣體接觸，從而進(jìn)行活化反應(yīng)的過(guò)程。物理活化法的基本工藝過(guò)程主要包括炭化、活化、除雜、破碎（球磨）、精制等工藝，制備過(guò)程清潔，液相污染少。 在制備過(guò)程中，具有氧化性的高溫活化氣體無(wú)序碳原子及雜原子先發(fā)生反應(yīng)，使原來(lái)封閉的孔打開，進(jìn)而基本微晶表面暴露，然后活化氣體與基本微晶表面上的碳原子繼續(xù)發(fā)生氧化反應(yīng)，使孔隙不斷擴(kuò)大。一些不穩(wěn)定的炭因氣化生成CO、CO2、H2和其他碳化合物氣體，從而產(chǎn)生新的孔隙，同時(shí)焦油和未炭化物等也被除去，終得到活性炭產(chǎn)品?；钚蕴堪l(fā)達(dá)的比表面積則源自中孔、大孔孔容的增加，形成的大孔、中孔和微孔的相互連接貫通。由于物理法工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單，產(chǎn)生的廢氣以CO2和水蒸氣為主，對(duì)環(huán)境污染較小，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，因此世界范圍內(nèi)的活性炭生產(chǎn)廠家中70%以上都采用物理法生產(chǎn)活性炭。炭活化過(guò)程中產(chǎn)生大量的余熱，可滿足原料烘干、余熱鍋爐制高溫蒸汽、產(chǎn)品的洗滌烘干等所需熱能。 物理-化學(xué)活化法 物理-化學(xué)一體化制備技術(shù) 物理-化學(xué)活化法顧名思義就是結(jié)合應(yīng)用物理活化和化學(xué)活化的方法，即炭先經(jīng)化學(xué)法處理，隨后再進(jìn)一步用物理法（水蒸氣或 CO2）活化。國(guó)外研究人員通過(guò)H3PO4和CO2聯(lián)合活化法制得了比表面積高達(dá)3700m2/g 的活性炭，具體步驟是在85℃下先用H3PO4浸泡木質(zhì)原料，經(jīng)450℃炭化4h后再用CO2活化。將物理法和化學(xué)法聯(lián)合，利用物理法的炭化尾氣為化學(xué)法生產(chǎn)供熱，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程無(wú)燃煤消耗，同時(shí)得到物理法活性炭和化學(xué)法活性炭。 [2] 微波化學(xué)活化 由于在活性炭制備過(guò)程中，傳統(tǒng)的爐膛加熱存在耗工、耗時(shí)且物料受熱不均的缺點(diǎn)，因此微波的引入可以實(shí)現(xiàn)物料內(nèi)部均勻加熱，同時(shí)可方便地快速啟動(dòng)和停止，耗時(shí)比傳統(tǒng)工藝短得多。因此，微波化學(xué)活化可以顯著縮短生產(chǎn)時(shí)間，從而大地提高生產(chǎn)效率，亦可降低環(huán)境污染。通常的法、法和活化法均可采用微波加熱，而且研究表明微波加熱法亦可得到的活性炭，尤其適用于KOH活化法制備電容活性炭。然而微波加熱制備活性炭仍處于實(shí)驗(yàn)階段，主要原因是設(shè)備投資大，能耗高。 催化活化 金屬類催化劑在含碳原料表面可形成活性點(diǎn)，降低炭與水或CO2的反應(yīng)活化能，從而降低活化溫度，提高反應(yīng)速率，形成發(fā)達(dá)的孔隙，同時(shí)，金屬顆粒移動(dòng)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生孔道。催化劑在制備活性炭時(shí)可以降低活化。