活性炭在净水处理工艺中的吸附原理

我国的水资源受污染严重,水源中的有机污染物,特别是常规处理难以去除的微量有机物,将影响人体健康。目前城市给水存在的问题包括:存在氯化消毒副产物(三卤甲烷等);管网、水箱污染;按GB5749—2006《生活饮用水卫生标准》衡量,部分城市的自来水色度、浊度、铁、锰、砷、氟、有机物污染物超标等。为解决饮水可能给人体健康带来的危害,正在采取的措施有:远距离调集未受污染的源水,水厂改造进行深度处理,在管网供水点至用户水龙头之间进行补充处理等。
活性炭是一种微孔结构发达、吸附性能优良、用途极为广泛的吸附剂。无论对有机物或无机物,对离子型或非离子型物质,都具有一定的吸附能力,而且,活性炭表面还能起接触催化作用。活性炭广泛应用于国民经济各个部门,如食品、制糖、制酒、制药、冶金与化学等工业部门;还有环境保护、节约能源、军事防化、医学、以至宇宙航行和原子能电站等。
活性炭在净水处理工艺中常用于以下三方面:(1)用于生活饮用水的除污染处理,去除自来水中的嗅味、酚、卤代甲烷(如氯仿等)和余氯等。(2)用于制备高纯水的予处理,使自来水进行离子交换前予先去除水中的有机物、微生物、胶体和余氯等、以防离子交换树脂被有机物等污染,影响交换能力和使用寿命。(3)用于电镀、印染、炼油等废水的三级处理,使废水二级处理中不能被生物分解的某些剩留有机物经活性炭吸附处理去除。水的净化处理所用活性炭,在美、日等国家中往往占他们的活性炭年生产量总量的40一50%左右。我国目前由于存在制水成本高和活性炭再生等问题,因此在净水工艺中应用活性炭还不普遍。 为要经济合理地在净水工艺中应用活性炭吸附剂,就应了解活性炭的基本特点和吸附机理。
而净水活性炭可去除水中嗅和味、色度、余氯、胶体、有机物(合成洗涤剂、农药、除草剂、杀虫剂、合成染料、三卤甲烷、卤乙酸、内分泌干扰物如邻苯二甲酸酯PAES等)、重金属(如汞、银、镉、铬、铅、镍等等)、放射性物质等，是净水器中使用最早、最广泛实用的净水材料。