活性炭吸附法廣泛用于給水處理及廢水二級處理出水的深度處理

活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)是用(yong)木材(cai)、煤、果(guo)殼(ke)等含碳物質在(zai)高(gao)溫(wen)缺氧條件下活(huo)(huo)化制(zhi)成，它具(ju)有巨大的(de)比(bi)表面積（500-1700m2/g）。水處(chu)(chu)理(li)過程中使用(yong)的(de)活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)有粉末炭(tan)(tan)(tan)和粒狀(zhuang)(zhuang)炭(tan)(tan)(tan)兩類。粉末炭(tan)(tan)(tan)采用(yong)混懸接觸吸(xi)(xi)附(fu)方(fang)式，而粒狀(zhuang)(zhuang)炭(tan)(tan)(tan)則采用(yong)過濾吸(xi)(xi)附(fu)方(fang)式。活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)吸(xi)(xi)附(fu)法廣泛用(yong)于給水處(chu)(chu)理(li)及廢水二(er)級處(chu)(chu)理(li)出水的(de)深度處(chu)(chu)理(li)。其主要優點是處(chu)(chu)理(li)程度高(gao)，效果(guo)穩定。缺點是處(chu)(chu)理(li)費用(yong)高(gao)昂。

活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)用(yong)木屑、果殼、褐煤等含碳物(wu)質(zhi)(zhi)為(wei)原料(liao)(liao)，經碳化和(he)活(huo)(huo)化制(zhi)成。有(you)粉狀（粒(li)(li)(li)(li)徑(jing)為(wei)10～50微米）和(he)顆(ke)粒(li)(li)(li)(li)狀（粒(li)(li)(li)(li)徑(jing)為(wei)0.4～2.4毫米）兩(liang)種。通性(xing)(xing)是(shi)多孔，比表面(mian)積(ji)大。總(zong)表面(mian)積(ji)達(da)每(mei)克500～1000㎡。主要性(xing)(xing)能參(can)數是(shi)吸附(fu)(fu)容量(liang)(liang)和(he)吸附(fu)(fu)速率(lv)。吸附(fu)(fu)容量(liang)(liang)是(shi)單位(wei)(wei)重量(liang)(liang)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)達(da)到(dao)吸附(fu)(fu)飽和(he)時(shi)能吸附(fu)(fu)的(de)溶質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)，和(he)原料(liao)(liao)、制(zhi)造過程及再生方(fang)法有(you)關。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)吸附(fu)(fu)容量(liang)(liang)越大，所用(yong)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)量(liang)(liang)越省。吸附(fu)(fu)速率(lv)是(shi)指單位(wei)(wei)重量(liang)(liang)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)在單位(wei)(wei)時(shi)間(jian)內(nei)能吸附(fu)(fu)的(de)溶質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)。因活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)吸附(fu)(fu)有(you)選擇性(xing)(xing)，性(xing)(xing)能參(can)數應由實驗測定。顆(ke)粒(li)(li)(li)(li)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)要有(you)一定的(de)機械(xie)強度和(he)粒(li)(li)(li)(li)徑(jing)規格。

活性炭在(zai)同溫同壓下,不同吸(xi)附劑(ji)對一定分子(zi)的吸(xi)附能力(li)有所(suo)不同。

活性炭不斷(duan)吸(xi)附(fu)水中溶質和有(you)機廢氣，直到吸(xi)附(fu)平衡即溶質濃度不再(zai)改變(bian)時為止。

活(huo)性(xing)炭(tan)是經(jing)過活(huo)化(hua)處(chu)理后(hou)的(de)(de)碳(tan)，其(qi)具(ju)備比表(biao)(biao)面(mian)積(ji)大，孔隙(xi)多的(de)(de)特點，使(shi)其(qi)具(ju)有較強吸(xi)(xi)附(fu)能力(li)(li)。顆粒碳(tan)比表(biao)(biao)面(mian)積(ji)一(yi)般可達700—1200m2/g，其(qi)孔徑(jing)大小(xiao)范圍在1.5nm一(yi)5um之間(jian)(jian)。其(qi)活(huo)性(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)附(fu)方式主要通(tong)過2種(zhong)途徑(jing)：一(yi)是活(huo)性(xing)炭(tan)與(yu)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)分(fen)子間(jian)(jian)的(de)(de)范德華(hua)力(li)(li)，當氣(qi)體(ti)(ti)(ti)分(fen)子經(jing)過活(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)(biao)面(mian)，范德華(hua)力(li)(li)起(qi)主導作用時，氣(qi)體(ti)(ti)(ti)分(fen)子先被吸(xi)(xi)附(fu)至活(huo)性(xing)炭(tan)外(wai)表(biao)(biao)面(mian)，小(xiao)于活(huo)性(xing)炭(tan)孔徑(jing)的(de)(de)分(fen)子經(jing)內(nei)部(bu)擴散(san)轉移至內(nei)表(biao)(biao)面(mian)，從(cong)而達到吸(xi)(xi)附(fu)的(de)(de)效(xiao)果，此為(wei)物(wu)理吸(xi)(xi)附(fu);二是吸(xi)(xi)附(fu)質與(yu)吸(xi)(xi)附(fu)劑表(biao)(biao)面(mian)原子間(jian)(jian)的(de)(de)化(hua)學(xue)鍵合成(cheng)，此為(wei)化(hua)學(xue)吸(xi)(xi)附(fu)。活(huo)性(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)附(fu)一(yi)般適用于大風量、低(di)濃度、低(di)濕(shi)度、低(di)含塵的(de)(de)有機廢氣(qi)。

工業(ye)上常用(yong)的活性炭(tan)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)箱、活性炭(tan)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)凈(jing)(jing)化(hua)(hua)裝(zhuang)置常用(yong)于有(you)(you)機(ji)廢氣(qi)（VOC）的深度(du)凈(jing)(jing)化(hua)(hua)或高價(jia)有(you)(you)機(ji)溶(rong)劑(ji)回收。以大(da)比(bi)表面積(ji)、高吸(xi)(xi)(xi)附(fu)性能的活性炭(tan)作為(wei)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑(ji)，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)凈(jing)(jing)化(hua)(hua)有(you)(you)機(ji)廢氣(qi)，排(pai)出(chu)干(gan)凈(jing)(jing)的空氣(qi)。當活性炭(tan)達到飽和臨界(jie)狀態時，采用(yong)水蒸汽(qi)或者惰性氣(qi)體進行解吸(xi)(xi)(xi)再生，再生的活性炭(tan)繼續使(shi)用(yong)，而解吸(xi)(xi)(xi)出(chu)來的有(you)(you)機(ji)廢氣(qi)，實(shi)際是(shi)濃縮(suo)了的有(you)(you)機(ji)廢氣(qi)流，如果有(you)(you)回收價(jia)值，可進一步做回收處理(li)；如果沒有(you)(you)回收價(jia)值，一般通過(guo)RCO催(cui)化(hua)(hua)燃燒進行后的凈(jing)(jing)化(hua)(hua)處理(li)。

目前(qian)比較(jiao)常用(yong)的(de)是利用(yong)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)效率高和(he)催(cui)化燃(ran)燒(shao)使活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)脫(tuo)附(fu)從而進行(xing)重復使用(yong)的(de)組合設備(bei)，即活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)濃(nong)縮催(cui)化燃(ran)燒(shao)RCO設備(bei)。其原理為先(xian)將有(you)機廢氣用(yong)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)，當快(kuai)達到飽和(he)時(shi)停止吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)，然后用(yong)熱氣流將有(you)機物從活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)上(shang)脫(tuo)附(fu)下(xia)來(lai)使活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)再生；脫(tuo)附(fu)下(xia)來(lai)的(de)有(you)機物已濃(nong)縮（濃(nong)度(du)較(jiao)原來(lai)提(ti)高幾十倍）并送往(wang)催(cui)化燃(ran)燒(shao)室(shi)催(cui)化燃(ran)燒(shao)成二氧(yang)化碳及水蒸(zheng)汽排出。當有(you)機廢氣的(de)濃(nong)度(du)達到2000mg/m3以(yi)上(shang)時(shi)，有(you)機廢氣在催(cui)化床可(ke)(ke)(ke)維持自(zi)燃(ran)，不用(yong)外(wai)加熱。燃(ran)燒(shao)后的(de)尾氣一部分排入(ru)大(da)氣，大(da)部分被送往(wang)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)床，用(yong)于活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)再生。這樣可(ke)(ke)(ke)滿足燃(ran)燒(shao)和(he)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)所需的(de)熱能，達到節(jie)能的(de)目的(de)。再生后的(de)可(ke)(ke)(ke)進入(ru)下(xia)次吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)；在脫(tuo)附(fu)時(shi)，凈化操(cao)作可(ke)(ke)(ke)用(yong)另一個吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)床進行(xing)，既適(shi)合于連續(xu)操(cao)作，也適(shi)合于間續(xu)操(cao)作。

影(ying)響活性炭(tan)吸附效(xiao)率(lv)和使用壽命(ming)的主(zhu)要因素有：污染廢氣的種類和濃度，廢氣氣流的溫度、壓力、相對濕度、滯留時間等。

活(huo)(huo)性炭(tan)吸附能(neng)力(li)(li)主(zhu)要是(shi)(shi)受其(qi)本(ben)身的比表面(mian)積、孔隙大小、分(fen)子(zi)間(jian)力(li)(li)、化學(xue)鍵合成(cheng)等因(yin)素(su)影響;而在實際應用中(zhong)，對活(huo)(huo)性炭(tan)吸附裝置的設計，關鍵是(shi)(shi)活(huo)(huo)性炭(tan)的過濾面(mian)積、過濾風速(su)、活(huo)(huo)性炭(tan)的層厚。

活性炭吸(xi)附(fu)(fu)裝置(zhi)過濾風(feng)(feng)速(su)在(zai)《吸(xi)附(fu)(fu)法工業(ye)有機廢氣治理(li)工程技術(shu)規范》(HJ2026—2013)中(zhong)，可以查到固定床吸(xi)附(fu)(fu)，采用顆粒狀(zhuang)(zhuang)吸(xi)附(fu)(fu)劑氣體流(liu)速(su)宜(yi)低于(yu)(yu)0.6m/s，采用纖維狀(zhuang)(zhuang)吸(xi)附(fu)(fu)劑氣體流(liu)速(su)宜(yi)低于(yu)(yu)0.15m/s，采用蜂(feng)窩狀(zhuang)(zhuang)吸(xi)附(fu)(fu)劑氣體流(liu)速(su)宜(yi)低于(yu)(yu)1.2m/s;過濾面積(ji)即(ji)可根據處理(li)風(feng)(feng)量和過濾風(feng)(feng)速(su)計算得(de)出(chu)。