活性炭作為（wéi）一種（zhǒng）比較特殊的碳質材料，以其發達的孔隙結構（gòu）、巨大的比表麵積、良好的穩（wěn）定性質、很強的吸附能力以及優異的再生能力，被廣泛（fàn）應用（yòng）於環保等各個領域，文章將著重介（jiè）紹活性炭吸附技術在水處理中的應用。
1.活性炭的物理（lǐ）化學特性
1.1 活性炭(AC)
活性炭是常用的一（yī）種非極性吸附劑，性能穩定（dìng），抗腐蝕，故應用廣泛。它是一種具（jù）有（yǒu）吸附性能的炭基（jī）物質的總稱。把含（hán）碳的（de）有機物質加熱炭化，去除全部揮發物，在經藥品(如ZnCl2等)或水蒸汽活化，製成多孔性炭素結構吸附劑。活性炭有粉狀和（hé）粒狀兩種，工（gōng）業上多采用粒狀活性炭。
由於原料（liào）和製法的不同，其孔徑分布不同，一般分為：碳分子篩，孔徑在10×10-10m以下;活性焦炭，孔（kǒng）徑20×10-10以下;活性炭，孔徑（jìng）在50×10-10m以下。
1.2 活性炭纖維（wéi）(ACF)
活（huó）性炭纖維是一種新型吸（xī）附功能材料，它以木質素、纖維素、酚醛纖維、聚丙烯纖維、瀝青纖維等為（wéi）原料，經炭化和活化製的（de）。與活（huó）性（xìng）炭相比較特有的微孔結構，更高的外表麵和比表麵積以及多種官（guān）能（néng）團，平均細孔直徑也更小，通過物（wù）理（lǐ）吸附以及物理化學吸（xī）附等方（fāng）式在廢水（shuǐ）、廢氣處理、水淨化領域得到了廣泛應用。
纖維狀活（huó）性炭微孔體積占總孔體積90%左右，其微孔孔徑（jìng）大部（bù）分（fèn）在1nm左右，沒有過度孔和（hé）大孔。比表麵積一般為600～1200m2/g，甚至可達3000m2/g。活性炭纖維脫附（fù）再生速率快，時間（jiān）短，且其性能不變，這一（yī）點優於活性炭（tàn）。與活性炭一（yī）樣，活性炭纖維吸附（fù）時無選擇性，主要用於吸附有（yǒu）機汙染物，一般用於煉油廠綜合廢（fèi）水處理。
2.活性炭的吸附作用與吸附形式
2.1 活性炭處理
指利用活性（xìng）炭作為吸附劑和催化劑載體的有關過程。主要應用於生活飲用水深度淨（jìng）化，城市汙水處理，工業廢水的處理。
2.2 吸附作用與吸附形（xíng）式
將溶（róng）質聚集在固體表麵的作用（yòng）稱為吸附作用。活性炭表麵具有吸附作用（yòng）。吸附可以看成是一種表（biǎo）麵現象，所以吸附與活性炭的表（biǎo）麵特性有密切關係。活性炭有巨大的內部表麵和孔隙分布。它的外表麵積和表麵氧化狀態的作用是較小的，外（wài）表麵是（shì）提供與內孔穴相通的許多通道。表麵氧化物的主要作用是使疏水性的炭（tàn）骨架具有親水性，使活性炭對許多（duō）極性和非極性化合物具有親和力。活性炭具有表麵能（néng），其（qí）吸附作用是構成孔洞壁表麵的碳原子受（shòu）力（lì）不平衡所致，從（cóng）而引起表麵（miàn）吸附作用。
3.活性炭吸附技（jì）術在（zài）水處理中的應用
3.1 活（huó）性炭吸附技（jì）術應用於水處理中的概況
實踐證明，活性炭是用於水和（hé）廢水處理（lǐ）較為理想的一（yī）種吸附劑，研究活性炭用（yòng）於（yú）水和廢水處理已有十年的曆史。近二十（shí）年來，由於活性炭的再生問題得到了較為滿意的解決，同時（shí），活性炭（tàn）的製造成本也有了降低，活性炭吸附技術在國內外才逐漸推廣使用，目前使用最多的是三級廢水處理和給水除臭。20世紀60年（nián）代初，歐美各國開始大量使用活性炭吸附（fù）水源（yuán）淨（jìng）化的有（yǒu）效手段。我國20世紀60年代已將活性炭用於二硫化碳（tàn）廢水處理，自70年代初以來，粒狀活性（xìng）炭處理工（gōng）業廢水，不論在技術上，還是在應用（yòng）範圍和處理規模上都發展（zhǎn）很快。在煉油廢（fèi）水、炸藥廢水、印染廢水、化工（gōng）廢水、電鍍廢水等處理都已（yǐ）在生產上（shàng）形成較大規模的應用，並取得了（le）滿意的效果。
3.2 活性（xìng）炭在廢水處理中的應用（yòng）
活（huó）性炭有（yǒu）不同的形態，目前在水處理上仍以粒狀和粉狀兩種為主。粉狀炭（tàn）用於間歇吸附，即（jí）按一定的比例，把粉狀炭加（jiā）到被處理的水中，混合均勻（yún），藉沉澱或過濾將炭、水分離，這種方法也稱為靜態吸附。粒狀炭用於連續吸附，被處理（lǐ）的水通過炭吸附（fù）床，使水得到淨化，這種方法在形式上與固定床完全一樣，也稱為動態吸（xī）附。能被活（huó）性炭吸附的（de）物質很多，包括（kuò）有機的或無機的，離子（zǐ）型的或非離子型的，此外，活性炭的表麵還能起催化作用，所以可（kě）用於許多不同的場合。
活性炭對水中（zhōng）溶（róng）解性的有機物有很強的吸（xī）附（fù）能力，對（duì）去除水中絕（jué）大部分有機汙染物（wù）質都（dōu）有效果，如酚和苯類化（huà）合物、石油以（yǐ）及其他許多的人工合成的有機物。水中有些有機汙染物質難於用生化或氧化法去除，但易被活性炭吸附。
由於活性炭吸附處理的（de）成本比其他一般處理方法要高。所以當水中有（yǒu）機物（wù）的濃度較高時，應采用其他較為經濟的（de）方法先將有機物的含（hán）量降（jiàng）低到一（yī）定程度（dù）在進行處理。在（zài）廢水處理中，通常是將（jiāng）活（huó）性炭吸附工藝放在生化吹得後麵，稱為（wéi）活性炭三級廢（fèi）水處理，進一步減少廢水中有機物的含量，去除那些微生物不（bú）易分解的汙染物，使經過活性炭（tàn）處理後的水能達到排放標準的要求（qiú），或使處理後的水能回到生產工藝中重複（fù）使用，達到生產用水封閉循環的目（mù）的。
活性炭吸附有機物的能力是十分大的，在三級廢水處理中，每克活性炭吸附的COD可達到本身質量的百分之（zhī）幾十。在（zài）廢水處理廠中增加了三級廢水處理能使BOD的去除效果達（dá）到（dào）95%。活性炭以物理吸附的形式去除水中的有機物，吸附前後被吸附的性質並未變化，如果能采用適當的解吸方法，還能回（huí）收水中有價值的物質。如果（guǒ）把粉狀活性炭投（tóu）入爆氣設備（bèi）中，炭粉與微生物形（xíng）成（chéng）了一種（zhǒng）凝聚體，可使處理效果超過一般的二級生物處理法，出水水質接近於三級處理。
此外，還能夠使活性炭汙泥變得縝密和結實（shí），降低出水（shuǐ）渾濁度，提高二級處理（lǐ）的水力負荷。粉狀炭可以間斷（duàn）地加入，對於現有的二級處理廠可（kě）在不（bú）增加三級處理投資的情況下，提高處理效果。
3.3 粉狀活性炭在給水處理中的應（yīng）用
粉狀（zhuàng）活性（xìng）炭在給（gěi）水處（chù）理（lǐ）中的應用已有70年（nián）左（zuǒ）右的曆史。自從美國首次使用粉狀活性炭去除氯酚產（chǎn）生的臭（chòu）味以後，活（huó）性炭成為給水處理中去除色、嗅、味和有機物的有效方法之一。國外對粉狀活性炭吸附（fù）性能做的（de）大（dà）量研究（jiū）表明：粉狀（zhuàng）活（huó）性炭對三（sān）氯苯酚（fēn）、農藥中所含有機（jī）物，三鹵甲烷及前體物以及消毒副產物三氯醋酸、二氯醋酸和二鹵乙腈等均有很好（hǎo）的吸（xī）附效果，對色、嗅（xiù）、味的去除效果已得到公認。
粉狀活性炭（tàn）在歐洲、美國、日本等地的應用很普遍（biàn），美國20世紀80年代初期每年（nián）在給水處理中所用粉狀活性炭約25萬（wàn）噸（dūn），且有逐年增加的趨勢。我國20世紀60年代末期開始注意汙染（rǎn）水源的除嗅、除味問（wèn）題。粉末（mò）活性炭在上海、哈爾濱、合肥、廣州都曾試用過。
粉狀（zhuàng）活性炭應用的主要特點是設備投資（zī）低（dī），價（jià）格便（biàn）宜，吸附（fù）速（sù）度快，對短期及突發性水質汙染適應能力強。自來水廠中應用粉狀活性炭吸附技術，是一項非常有前景的（de）技術。但是，由於未能很好地解決該技術在（zài）應用方麵（miàn）存在的局限性，仍然（rán）難以發揮粉狀（zhuàng）活性炭技術的優勢，導致該技（jì）術應用不能達到（dào）實際效果。
在自來水廠中的應用必須解決理論依據和應（yīng）用兩大類（lèi）問題。理論上應解決的問題主要有以下幾個方麵（miàn）：
1.根據水廠（chǎng）原水（shuǐ）的水質狀況，特別是有機物分子量的分布狀況，確（què）定投加粉狀活性炭的炭種和不同（tóng）炭種活性炭對有機（jī）物去除效果的影響;
2.根據水廠的實際水質情況，確定合適、合理的投（tóu）加點及投加方式，以解決粉狀（zhuàng）活性炭與混凝劑吸附競爭的矛盾，提高粉狀活性炭（tàn）使用效率。
