如何利用活性(xing)炭優化水質

　　對(dui)于消耗水資源(yuan)的(de)(de)加工(gong)(gong)廠來(lai)(lai)說，處理和再利用工(gong)(gong)藝是一個多(duo)層次的(de)(de)挑(tiao)戰。遵守防(fang)止和減輕工(gong)(gong)業(ye)污(wu)(wu)染的(de)(de)監管要(yao)求可能需(xu)要(yao)大(da)量的(de)(de)資金投(tou)入以(yi)及持續的(de)(de)維(wei)護費(fei)用。淡水在(zai)生產(chan)過程(cheng)中日益稀缺，成本增加。*終(zhong)，解(jie)決(jue)產(chan)品污(wu)(wu)水凈化(hua)的(de)(de)需(xu)求是非常有壓力(li)的(de)(de)。事(shi)實(shi)上，工(gong)(gong)廠需(xu)要(yao)一個既(ji)經濟又(you)符合法律法規要(yao)求的(de)(de)實(shi)際解(jie)決(jue)方(fang)案。除活性炭吸附外，幾十(shi)年來(lai)(lai)，液(ye)體和氣體中的(de)(de)有機化(hua)學物質沒有更好的(de)(de)控制方(fang)法。

　　確(que)定*佳處理方法

　　不要(yao)認為一個過程(cheng)可(ke)以處(chu)理(li)一切。相反，要(yao)及時確定*適(shi)合(he)當前工作的(de)(de)技術。反滲透等(deng)處(chu)理(li)技術種類繁(fan)多(duo)，(RO)，工業(ye)水處(chu)理(li)可(ke)單獨(du)或(huo)組合(he)使用(yong)離子(zi)交換(huan)和活性炭。*合(he)適(shi)的(de)(de)技術取決于給定應用(yong)所需的(de)(de)給水水質和出水純度。

　　RO該(gai)系(xi)統通常(chang)去除或(huo)減少礦物(wu)鹽、有(you)機物(wu)等溶(rong)解顆粒(li)； 為了防止結垢(gou)、結垢(gou)或(huo)化學降解，可能(neng)需(xu)要水預處理。該(gai)系(xi)統通常(chang)比活(huo)性(xing)炭系(xi)統投資和運營成本更高。帶(dai)離(li)子(zi)交(jiao)換樹脂的(de)系(xi)統可以(yi)通過交(jiao)換水中的(de)離(li)子(zi)來產生(sheng)高純度的(de)去離(li)子(zi)水。樹脂的(de)選擇取(qu)決于存在的(de)特定(ding)離(li)子(zi)。這些系(xi)統通常(chang)不需(xu)要像活(huo)性(xing)炭那(nei)樣(yang)去除可溶(rong)性(xing)有(you)機物(wu)。

　　活性炭的處(chu)(chu)理(li)方(fang)法是污(wu)染物(wu)分子(zi)聚(ju)集在其(qi)上的高孔(kong)隙(xi)中(zhong)(zhong)(zhong)，高表面積(ji)的吸附劑。作為從液體和(he)氣(qi)體中(zhong)(zhong)(zhong)去(qu)除有機(ji)污(wu)染物(wu)的和(he)氣(qi)體中(zhong)(zhong)(zhong)去(qu)除有機(ji)污(wu)染物(wu)。廣(guang)泛(fan)應(ying)用于液體和(he)氣(qi)體的凈化(hua)、凈化(hua)和(he)再(zai)利用。活(huo)性(xing)炭(tan)也符合廢水處(chu)(chu)理(li)，揮(hui)發(fa)性(xing)有機(ji)化(hua)合物(wu)用于地下(xia)水補救和(he)氣(qi)相應(ying)用(VOC)監管要求(qiu)減(jian)排(pai)。活(huo)性(xing)炭(tan)技術可以幫助工(gong)廠保持排(pai)放許(xu)可水平，滿足(zu)當地的環境要求(qiu)。

　　回收(shou)或熱再生活(huo)(huo)性炭(tan)可以降(jiang)低加工廠的成本和浪費，節約能源，減(jian)少(shao)二(er)氧化碳排(pai)放(fang)，節約自然資源，減(jian)少(shao)廢活(huo)(huo)性炭(tan)處理(li)的問題。事(shi)實上，活(huo)(huo)性炭(tan)已被列(lie)為清除許多有機污染(ran)物的*佳可行技術(shu)。

　　如何正(zheng)確選擇(ze)活性(xing)炭(tan)？

　　一(yi)個基本的(de)考慮是選擇活(huo)性炭(tan)的(de)類(lei)型(xing)，它將為您的(de)水凈化和(he)再利用(yong)(yong)提供目標。煙煤基材料是工業應用(yong)(yong)中*常用(yong)(yong)的(de)吸附有(you)機(ji)污染物(wu)，因為它有(you)廣(guang)泛(fan)的(de)孔(kong)徑來吸附各種有(you)機(ji)化學物(wu)質。

　　再凝結的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)是(shi)將原料(liao)磨成粉末，加入(ru)適(shi)當(dang)的(de)(de)粘合劑，獲得(de)硬度，重(zhong)新合并，然后粉碎至(zhi)規定尺寸。接下來(lai)，用受(shou)控氣體和高(gao)熱爐激活(huo)材料(liao)。產品具有難以(yi)置信(xin)的(de)(de)大面(mian)積表面(mian)積和吸附的(de)(de)微孔網絡。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)具有任(ren)何已知材料(liao)的(de)(de)*高(gao)吸附孔隙(xi)率。令人驚(jing)訝的(de)(de)是(shi)，5克重(zhong)新結塊的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)有足(zu)球(qiu)場的(de)(de)表面(mian)積。再團(tuan)聚活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)通常優(you)于直接活(huo)化，因(yin)為它是(shi)一種更堅(jian)固的(de)(de)材料(liao)，孔隙(xi)率充分發展，具有必(bi)要的(de)(de)強度來(lai)承受(shou)使用和再利用。

　　工廠的(de)(de)設(she)備(bei)通常包括具有(you)相關傳輸管道的(de)(de)碳吸附設(she)備(bei)，以確保*佳活(huo)性炭(tan)吸附操作(zuo)。根據所需的(de)(de)治療目標，這些(xie)系統可以使(shi)用一(yi)級(ji)或多級(ji)容器。如果需要這些(xie)步驟(zou)，吸附系統通常在化學澄清(qing)和過濾后以及消毒前。

　　各種揮(hui)發性(xing)有(you)(you)機(ji)(ji)化(hua)合物(wu)和半揮(hui)發性(xing)有(you)(you)機(ji)(ji)化(hua)合物(wu)可(ke)以在單元操(cao)作中去(qu)除。在分(fen)(fen)析(xi)活性(xing)炭純化(hua)之前，充分(fen)(fen)表示一流(liu)(liu)是非常重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)。氣相(xiang)(xiang)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)信息應包(bao)括(kuo)(kuo)所(suo)有(you)(you)揮(hui)發性(xing)有(you)(you)機(ji)(ji)化(hua)合物(wu)和氣體、濕度濃度、溫度和壓力。所(suo)有(you)(you)這些因素都會影響活性(xing)炭的(de)(de)(de)性(xing)能。類(lei)似地(di)，液(ye)相(xiang)(xiang)物(wu)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)特點包(bao)括(kuo)(kuo)其離(li)子含量(liang)(liang)和分(fen)(fen)布、懸浮固體的(de)(de)(de)類(lei)型和濃度pH至關重要(yao)(yao)。測(ce)量(liang)(liang)每單位重量(liang)(liang)或單位體積活性(xing)炭去(qu)除的(de)(de)(de)吸(xi)附質量(liang)(liang)的(de)(de)(de)能力測(ce)試可(ke)以測(ce)量(liang)(liang)吸(xi)附效果。

　　在考慮活性(xing)(xing)炭(tan)系統時，試點工廠的研究(jiu)可(ke)以(yi)確定該技術是否符合排放許可(ke)證的要求。試驗工廠的實際(ji)流(liu)量是預測性(xing)(xing)能*可(ke)靠(kao)的手段。測試人員應盡可(ke)能接近綜合工程(cheng)設備(bei)，盡可(ke)能達(da)到表面速度、床層深(shen)度和空床接觸時間。比如可(ke)以(yi)用便攜式(shi)液(ye)體處理裝置和液(ye)相活性(xing)(xing)炭(tan)去除有機污染物(wu)。易被活性(xing)(xing)炭(tan)吸附的有機物(wu)包括：

　　芳香族溶(rong)劑(苯(ben)、甲苯(ben)和硝基苯(ben))；

　　氯化芳烴(多氯聯苯、氯苯、氯萘(nai))；

　　酚和氯酚；

　　燃料(汽(qi)油、煤油和石油)；

　　苯并芘等多核(he)芳烴；

　　滴(di)(di)滴(di)(di)鼻涕(ti)、艾氏(shi)劑、氯丹、七氯環乙烷(wan)等殺蟲(chong)劑和除草劑。

　　試點(dian)研(yan)究(jiu)還應(ying)該量(liang)化*佳流(liu)量(liang)，床層深(shen)度和(he)特定(ding)液體或氣體的(de)操作能(neng)(neng)力(li)。連(lian)續處(chu)理(li)所需碳(tan)接觸(chu)器的(de)尺寸和(he)數量(liang)需要這(zhe)些(xie)信息。也可(ke)能(neng)(neng)有其他選項。例如，較(jiao)低(di)流(liu)量(liang)的(de)點(dian)源處(chu)理(li)可(ke)以(yi)(yi)提供比整個廢(fei)水處(chu)理(li)更經濟(ji)的(de)替代方案。供應(ying)商可(ke)以(yi)(yi)確定(ding)碳(tan)吸附(fu)技術(shu)是否(fou)能(neng)(neng)有效(xiao)地將(jiang)污染物濃度降低(di)到允許排入整個廢(fei)水流(liu)的(de)水平(ping)，而無需更昂貴的(de)處(chu)理(li)方法(fa)。利(li)用這(zhe)些(xie)研(yan)究(jiu)和(he)分析，

　　了解何(he)時(shi)更換活性炭(tan)

　　在(zai)活(huo)(huo)性(xing)炭吸附過程中，活(huo)(huo)性(xing)炭的(de)(de)可(ke)用(yong)表面和孔隙(xi)中充滿了化學物質。在(zai)某一時(shi)刻，當活(huo)(huo)性(xing)炭處(chu)理容(rong)器的(de)(de)污水質量開(kai)始接(jie)近進水質量時(shi)，系統(tong)不再達到(dao)所(suo)需(xu)的(de)(de)性(xing)能標準——通常確定(ding)。可(ke)以(yi)說，當活(huo)(huo)性(xing)炭內(nei)部孔隙(xi)被填充和消耗時(shi)，必(bi)須更(geng)換。廢碳被丟棄或回收(shou)。

　　廢碳處理有(you)三(san)種選(xuan)擇。首(shou)先是運輸到垃(la)圾(ji)填埋場或焚化爐。然而，這(zhe)種方法(fa)需要購買新的活性炭(tan)，而不是*環(huan)保(bao)的。

　　回收(shou)(shou)化學或蒸汽工藝可能比(bi)垃圾填埋場更有利(li)。然而，該選項(xiang)通常被保留(liu)用于回收(shou)(shou)和(he)再利(li)用有價(jia)值的吸附劑。它也低于再激活(huo)效率。

　　第三，高溫熱(re)再激(ji)活(huo)通常是(shi)*有(you)意義(yi)的(de)。這一(yi)過程破壞了(le)吸附的(de)有(you)機(ji)化(hua)合物(wu)，恢復了(le)活(huo)性炭(tan)的(de)吸附能(neng)力。再活(huo)化(hua)可達到原活(huo)性炭(tan)容量(liang)的(de)95%回(hui)收率。然(ran)后(hou)將再活(huo)化(hua)材(cai)料與少量(liang)原生碳混合，以彌補(bu)體(ti)積(ji)的(de)輕微損失。

　　在(zai)過去的(de)(de)(de)(de)幾年里，再(zai)生和再(zai)利(li)用在(zai)加工廠很受(shou)歡迎。從(cong)環(huan)境的(de)(de)(de)(de)角(jiao)度來看，再(zai)生活性(xing)(xing)炭被認為是(shi)(shi)一種(zhong)環(huan)保產品(pin)，因為再(zai)生活性(xing)(xing)炭只產生約20%的(de)(de)(de)(de)溫室(shi)氣體。而(er)且，活性(xing)(xing)炭具有幾乎無(wu)限的(de)(de)(de)(de)再(zai)生能力，因此(ci)在(zai)垃圾填埋場或焚化爐(lu)中很少被廢棄(qi)。重新激活是(shi)(shi)將可持續性(xing)(xing)納入(ru)其(qi)長期戰略(lve)的(de)(de)(de)(de)公司的(de)(de)(de)(de)合理選擇。

　　重(zhong)(zhong)新激活也可以節省(sheng)大量(liang)成(cheng)本——通常比(bi)購買原生活性炭低20-40%。此外，它結(jie)束(shu)了(le)吸(xi)附污(wu)染物(wu)的監管(guan)鏈，消除了(le)廢碳處理和處置(zhi)的責任。由于重(zhong)(zhong)新激活的碳被認為是一(yi)種(zhong)回(hui)收資(zi)源，一(yi)些設施(shi)可能(neng)有資(zi)格獲得管(guan)理機構頒發的廢物(wu)*小化的環(huan)境信用額(e)度。

　　分析和(he)測試(shi)過程非常(chang)簡單，用于識別重新(xin)激活作為(wei)選項。一些工廠可能會根據廢碳的經(jing)濟性和(he)數量選擇現場再(zai)生設施。

　　決定簽(qian)署非(fei)現(xian)場再激活服務的(de)機構應尋找具有以下現(xian)場能力的(de)供(gong)應商：

　　廢碳分析;

　　去除和(he)包(bao)裝廢碳；

　　適當的廢物處理(有害或無(wu)害)；

　　運(yun)輸到再生工(gong)廠(chang)；

　　碳管檢查維護；

　　重新(xin)裝載活性炭的容(rong)器。

　　活性炭工(gong)業凈(jing)水的常見錯誤

　　工廠可能會通過犯一(yi)些(xie)過于(yu)頻繁(fan)的錯誤來損失活(huo)性(xing)炭的使用周期(qi)和效率：

　　假設活性炭系統是基于過程安(an)裝(zhuang)的(de)(de)(de)，而不(bu)(bu)需要進行實際的(de)(de)(de)中(zhong)試。任何(he)測試都(dou)應包括適當的(de)(de)(de)綜合抽樣和分析(xi)，有意義(yi)，而不(bu)(bu)僅僅是提出更多的(de)(de)(de)問題，因(yin)為結果不(bu)(bu)夠。分析(xi)成本通常是試點工廠成本中(zhong)*重要的(de)(de)(de)部分。

　　為了節省更換成本，在網上花費(fei)了太(tai)多的時間。由于污(wu)染程度和鈣化，廢碳不適合(he)再活化。

　　忽略預過濾的(de)潛在需求(qiu)。未溶(rong)解的(de)污染物(wu)(wu)和固體可能會限制碳(tan)的(de)進入(ru)，大大降低床的(de)使用(yong)壽命。因此，預處(chu)理使活性炭專注于吸附，而不是與(yu)結(jie)垢或沉(chen)積物(wu)(wu)競爭。