活性炭作為一種比較特殊的碳質（zhì）材料，以其發達的孔隙結構、巨大的比表麵積、良好的穩定性質、很強的吸附能力以及優異的再生能力，被廣泛應（yīng）用於環保等各個（gè）領（lǐng）域，文章（zhāng）將（jiāng）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（xìng）炭(AC)
活性炭是常用的一種非極性吸附劑（jì），性能穩（wěn）定，抗腐蝕，故應用廣泛（fàn）。它是一種具有吸附性能的炭基（jī）物質（zhì）的總稱。把（bǎ）含碳的有機物質加熱炭化，去除（chú）全部揮（huī）發物，在經藥品(如ZnCl2等)或水蒸汽活（huó）化，製成多孔性炭素結構吸附劑。活性炭有粉狀和粒狀兩種，工業上多采用粒狀活性炭。
由於原料和製法的不（bú）同，其孔徑分布不同，一（yī）般分為：碳分子篩，孔（kǒng）徑在10×10-10m以（yǐ）下;活性焦炭，孔徑20×10-10以下;活性炭，孔徑在50×10-10m以下。
1.2 活性炭纖維(ACF)
活性炭纖維是一種新型吸附功能材料（liào），它以木質素、纖維素、酚醛纖（xiān）維（wéi）、聚丙烯纖維、瀝（lì）青纖維（wéi）等為原料，經炭化和活化（huà）製的。與活性（xìng）炭相比較特有的微孔結構，更（gèng）高的外表麵和比表麵積以及多種官（guān）能團，平均細孔直徑也更小，通過物理吸附以及物理化學吸附等方式在廢（fèi）水、廢氣處理、水淨化領域得到了廣泛應用。
纖維狀活性炭微孔體積占總（zǒng）孔（kǒng）體積90%左右，其微孔孔徑大部分在（zài）1nm左右，沒有過度孔和大孔。比表（biǎo）麵積一般為600～1200m2/g，甚至可達3000m2/g。活性炭纖（xiān）維脫附再生（shēng）速率快，時間短，且其性能不變，這（zhè）一點優於活性炭。與活性炭一樣，活性炭纖（xiān）維吸附時無選擇性，主要用於吸附有機汙染物，一（yī）般用（yòng）於煉油廠綜合廢水處理。
2.活性炭的吸附作用與吸附形式
2.1 活性炭處理
指利用活性炭作為吸附劑和催化劑載體的有關過程。主要應用於（yú）生活飲用水深度淨化，城市汙水處理，工業廢水的處（chù）理。
2.2 吸附作用與吸附形式
將溶質聚集在固體表麵（miàn）的作用稱為吸附作用。活性炭（tàn）表麵具有吸附作用。吸附可以看成是一種（zhǒng）表（biǎo）麵現象，所以吸（xī）附與（yǔ）活性炭的表麵特（tè）性有密切關係。活性炭（tàn）有巨大的內部表麵和孔（kǒng）隙分布。它的外（wài）表麵積和表麵氧化狀態的作用是較小的（de），外表（biǎo）麵是（shì）提供與內孔穴相通的（de）許多通（tōng）道。表麵氧化物的主要作用是使疏水性的炭骨架具有親水性，使活性炭對許多極性（xìng）和非極性化合物具有親和力。活性炭具有表麵能，其（qí）吸附作用是構成孔洞壁表麵的碳原子受力不平衡（héng）所致，從而引起表麵吸附（fù）作（zuò）用。
3.活（huó）性炭吸附技術在水處理（lǐ）中的應用
3.1 活性（xìng）炭吸附技（jì）術（shù）應用於水處理中（zhōng）的概況
實踐證明，活性炭是用於水和廢水處理較為理想的一種吸附劑，研究活性（xìng）炭用於水和廢水處（chù）理已有十年的曆史。近二十（shí）年（nián）來，由於活性炭的再（zài）生問題得到了較為滿意（yì）的解決（jué），同時，活性炭（tàn）的（de）製造成本也有了降低，活性（xìng）炭吸附技術（shù）在國內外才逐漸推廣使用，目前使用（yòng）最多的是三級（jí）廢水處理和給水除臭。20世紀60年代初，歐美各國開始大量使用活性炭吸附水源淨化的有效手段。我國20世紀60年代已將活性炭用於二（èr）硫化（huà）碳廢水處理，自70年代初以來，粒狀活性炭處理工業廢水（shuǐ），不論在技術上，還是在應用範圍和處理規（guī）模上都發展很（hěn）快。在（zài）煉油廢水、炸藥廢水、印染廢水、化工廢水、電鍍廢水（shuǐ）等處理都已（yǐ）在生產上形成較大規模的應（yīng）用，並取得了滿意的效果。
3.2 活性炭在廢水處理中的應用
活性炭有不同（tóng）的形態，目前在水（shuǐ）處理上仍以粒狀（zhuàng）和粉狀兩種為主。粉狀炭用於間歇吸附，即按一定的比（bǐ）例，把粉狀炭加（jiā）到被處理的（de）水中，混合均勻，藉沉澱或過濾將炭、水（shuǐ）分離（lí），這種方法也稱為靜態吸附。粒狀炭用於連續吸附，被處理的水通過炭吸附床（chuáng），使水得到淨化，這種方法在形式上與固（gù）定床完全一樣，也（yě）稱（chēng）為動態吸附。能被活性炭吸附的物質很（hěn）多，包括有機的或無機的，離子型的或非離子型的，此外，活性炭的表麵還能起催化作（zuò）用，所以可用於許多不同的場合。
活性炭對水中溶解性的有機（jī）物有很強的吸附能力，對去除水中絕（jué）大部分有機汙染物質都（dōu）有效（xiào）果（guǒ），如酚和苯類化（huà）合物（wù）、石油以及其他許多的人工（gōng）合成的有機（jī）物。水中有些（xiē）有機汙（wū）染物質難於用生化或（huò）氧化法去除，但易（yì）被（bèi）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（lǐ）方法要高。所以當水中有機物的濃度（dù）較（jiào）高時，應采用其他較為經濟的方法先將有機物的含（hán）量降（jiàng）低到一定程度在進行（háng）處理。在廢水處理中，通常是將活（huó）性（xìng）炭吸附工藝（yì）放在生化吹（chuī）得後麵，稱為活性炭三級廢水處理，進一步減少廢水中有機（jī）物的含量，去除那些微生物不易分解的（de）汙染物，使經過活性炭處理後的水能達到排放標準的（de）要求，或使處理後的水能回到生產工（gōng）藝中重複使用，達到生產用（yòng）水封閉循環的目的。
活性炭吸附有機物的能力是十分大的，在三（sān）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幾十。在廢水處理廠中增加了三級廢水處理能使BOD的去（qù）除效（xiào）果達到95%。活性（xìng）炭以（yǐ）物理吸附的形式去除水中（zhōng）的（de）有機物，吸附前後被吸附（fù）的性質（zhì）並未變化，如果能采用適當的解吸方（fāng）法，還能回收水中有價（jià）值（zhí）的物質。如果把粉（fěn）狀活性炭投入爆氣設備中，炭粉與微生物形成了一種凝聚體，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（cǐ）外，還能夠使活性炭汙（wū）泥變得縝密和結實，降低出水渾濁度，提高二級處理的水力負荷。粉狀炭可以間斷地加入，對於現有的二級處理（lǐ）廠（chǎng）可在不增加三級處理投資（zī）的情況下，提高處（chù）理效果。
3.3 粉狀活性（xìng）炭在給水處理（lǐ）中的應用
粉狀活性炭在給水（shuǐ）處（chù）理中的應用已有70年左右的曆史。自從（cóng）美國首次使用（yòng）粉狀活性炭（tàn）去除氯（lǜ）酚產生的臭味以後，活（huó）性炭成為（wéi）給水處（chù）理中去除色（sè）、嗅、味和有機物的有效方法之一。國外對粉狀活性（xìng）炭吸附性能做的大量研究表明：粉狀活（huó）性炭對三氯苯酚、農藥（yào）中所（suǒ）含有機物，三鹵甲烷及（jí）前體物以及消毒副產物三氯醋酸、二氯醋酸和二鹵乙（yǐ）腈等均有很（hěn）好（hǎo）的吸附效果，對色、嗅、味的去除效果已得到公認。
粉狀活（huó）性炭（tàn）在歐洲、美國、日本等地的應用很普遍，美國20世紀80年代（dài）初期（qī）每年在給水處理中所用粉狀（zhuàng）活性炭約25萬噸，且（qiě）有逐年增加的（de）趨勢。我國（guó）20世紀60年代末期開始注意汙染水源的除嗅、除味問題。粉末活性炭在上海、哈爾濱、合肥、廣（guǎng）州都曾試用過。
粉狀活性炭應用的主要特點是設備投資低，價格便宜，吸附速度快，對短期及突（tū）發性水質汙染適（shì）應能力強。自來水廠中應用粉狀活性炭（tàn）吸附技（jì）術，是一項非常有前景的技術。但是，由於未能很好（hǎo）地解（jiě）決該技術在應用方麵存（cún）在的（de）局限性，仍然難以發揮粉狀活性炭技術的優勢，導致該技術應（yīng）用不能達到實際效果。
在自來水廠中的應用（yòng）必須解決理論依據和應用兩大類問題。理論上應解決的問題（tí）主要有以下幾個方麵：
1.根據水廠原水的水質狀（zhuàng）況，特別是有機物分子量的分（fèn）布狀況，確定投（tóu）加粉（fěn）狀（zhuàng）活性炭的炭種和不同炭種活性炭對有機物去除效（xiào）果的影響;
2.根據水廠的實際水質（zhì）情況，確定合適、合理的（de）投加點及投加方式，以解決粉狀活性炭與混凝劑吸（xī）附競爭的矛盾，提高粉狀活性炭使用效率。
