活性炭作為一種比較特殊的碳質材（cái）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（néng）力，被廣泛應用於（yú）環保等各個領域，文章將著重介紹活性炭吸附技術在水處理中的應用。
1.活性炭的物理化學特性
1.1 活性炭(AC)
活性炭是常用的一種非極（jí）性吸附（fù）劑，性能（néng）穩定，抗腐蝕，故應用廣（guǎng）泛。它是一種具有吸（xī）附性能的炭基物質的總稱。把含碳的有機物質加熱炭化，去除全部（bù）揮發物，在經藥品(如ZnCl2等（děng）)或水（shuǐ）蒸汽活化，製成多孔性炭素結構（gòu）吸附劑。活性炭有（yǒu）粉狀和粒狀兩種，工業上多采用粒狀（zhuàng）活性炭。
由於（yú）原料和製法的不同，其孔徑分布不同，一般分為：碳分子篩（shāi），孔徑在10×10-10m以下;活性焦炭，孔徑20×10-10以下;活性炭，孔徑（jìng）在50×10-10m以下（xià）。
1.2 活（huó）性炭（tàn）纖（xiān）維(ACF)
活性（xìng）炭纖（xiān）維（wéi）是一種新型吸附功能材料，它以木質素、纖維素、酚醛纖維、聚丙烯（xī）纖維、瀝青纖維等為原料，經炭化（huà）和活化（huà）製的。與活性炭相比較特有的微（wēi）孔結構，更高的外表麵和比表麵積（jī）以及多種官能（néng）團，平均細孔直徑也更小，通過物理吸（xī）附以及物（wù）理化學吸附等方（fāng）式在廢水、廢氣處理、水淨化領域得到了（le）廣泛應用。
纖維狀活性炭微孔體積占總孔體（tǐ）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（bǐ）表麵（miàn）積一般為600～1200m2/g，甚至可達（dá）3000m2/g。活性炭纖維脫附再生速率快，時間（jiān）短，且其性能不變，這一點優於活性炭。與活性炭一樣，活性炭纖維吸附時無（wú）選擇性，主要用於吸附有機汙染物（wù），一般用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（tàn）處理
指利用活性炭作為吸附劑（jì）和催化劑載體（tǐ）的有關過程。主要應用於生活飲用水深度淨化，城市汙水處理，工業廢水的處理。
2.2 吸附作用與吸附形式
將溶質聚集在固體表麵的作用稱為（wéi）吸附作用。活性炭表麵具有吸附作用。吸附可以看成是一種表麵（miàn）現象，所以吸附與活性炭的表麵特性有密（mì）切關係。活（huó）性炭有巨大的內部表麵和孔隙（xì）分布。它的外表麵積和表麵氧化（huà）狀態的作用是較小的，外表麵是提供（gòng）與內孔穴相通的許多（duō）通道。表麵氧（yǎng）化物的主要（yào）作用是使疏水性的炭（tàn）骨架具有親水性，使（shǐ）活性（xìng）炭對許多極性和非極性化合（hé）物具有親和力。活（huó）性炭具有表麵（miàn）能，其吸附作用是構成孔洞壁表麵的碳原子受（shòu）力不平衡所致，從而引起表麵吸附作（zuò）用。
3.活性炭吸（xī）附技術在水處理中的應用
3.1 活性炭吸附技術應用於（yú）水（shuǐ）處理中的概況
實踐證（zhèng）明，活性炭是用於水和廢水處理較為（wéi）理想的一種吸附劑，研究活性炭用於水和廢水處理已有十年的曆史。近二十年來，由於活性炭的（de）再生問題得（dé）到了較為滿意（yì）的解決，同時，活性（xìng）炭（tàn）的製造成本也有了降低，活性炭吸附技術在國內外（wài）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（shì）紀60年代初，歐美各國開始大量使用（yòng）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（tàn）用於二硫化碳廢水處（chù）理，自70年代初以來，粒狀活性炭處理工業（yè）廢水，不論在技（jì）術上，還是在應用範圍和處理規模上都發展很快。在煉油廢（fèi）水、炸藥廢（fèi）水、印染廢水、化工廢水、電鍍廢水等處理都已在（zài）生產上形成較大規模的應用（yòng），並（bìng）取得了滿意的效果。
3.2 活性炭在廢水處（chù）理中的應用
活性（xìng）炭有不同的形態，目前在（zài）水處理上仍以粒狀和粉狀兩種為主。粉狀炭用於間歇吸附，即按一定的比例，把粉狀炭加到被處理的水中，混合均勻，藉（jiè）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（xī）附床，使水得到（dào）淨化，這種（zhǒng）方法在形式上與（yǔ）固定床完全一樣，也稱為動態吸附。能被活性炭（tàn）吸附的物質很多，包括有機的或無機的，離子型的或（huò）非離子型的，此外（wài），活性炭的表麵還能起催化作用，所以可用於許多不同的場合。
活性炭對水中溶解性的有機物有很強的（de）吸附能力，對去除水中絕大部分有（yǒu）機汙染物質都有（yǒu）效果，如酚和苯類化合物、石油以（yǐ）及其他許多（duō）的人工合成的有機物。水中（zhōng）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（xī）附。
由於活性炭吸附處理的成本比其他（tā）一般處理方法要高。所（suǒ）以當水中有機物的濃度較高時，應采用其他較為（wéi）經濟的方（fāng）法（fǎ）先將有機物的含（hán）量降低到一定程度在進行處理（lǐ）。在（zài）廢水處（chù）理（lǐ）中，通常（cháng）是將活性炭（tàn）吸附工藝放在生化吹得後麵，稱為活性炭三級廢水處理，進一步減少廢水中有機物的含量，去除（chú）那（nà）些微生（shēng）物不易分解的汙染物，使（shǐ）經（jīng）過活（huó）性（xìng）炭處理後的水能達到排放標準的要求，或（huò）使處理後的（de）水能回到生產工（gōng）藝中重複使用，達到（dào）生產用水封（fēng）閉循（xún）環的目的。
活性炭吸（xī）附有機（jī）物的能力是十分大的（de），在三級廢水處理（lǐ）中，每克活性炭吸附的COD可達到本身質量的百分之幾十（shí）。在廢（fèi）水處理廠中增加了三級（jí）廢水處理能使BOD的（de）去除效果達（dá）到95%。活性炭以物（wù）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（wèi）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（rú）果把粉狀活性炭投（tóu）入爆氣設備中，炭粉與微生物形成了（le）一種凝聚體，可使處理效果超過一（yī）般的（de）二級（jí）生物處理法，出水水質接近於三級處理。
此外，還（hái）能夠使活性炭（tàn）汙泥（ní）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廠可在不增加三級處理投資的情（qíng）況下，提（tí）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）炭在給水處理中的應（yīng）用已有70年左右的曆（lì）史。自從美國首次使用粉狀活性炭去除氯酚（fēn）產生的臭味以（yǐ）後，活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性能做的大量研究表（biǎo）明：粉狀活性炭對三氯苯酚（fēn）、農藥中所含有機物，三（sān）鹵甲烷及前體物以及消毒副產（chǎn）物（wù）三氯醋酸、二氯醋（cù）酸和二（èr）鹵乙腈等均有很好的吸附效果，對色、嗅、味的去除（chú）效果已得到公認。
粉狀活性炭在歐洲（zhōu）、美國（guó）、日本（běn）等（děng）地的應用很普遍，美國20世紀80年代初期每年在給水處理中所用粉狀活（huó）性炭（tàn）約25萬噸，且有逐年增加的趨勢。我國20世紀60年（nián）代末期開始注意汙染水源的除嗅、除味問題。粉末活性（xìng）炭在上海、哈爾濱、合肥、廣州都曾試（shì）用過。
粉狀活性炭應用的主要特點是設備投資低（dī），價格便宜，吸附速度快，對短期及突（tū）發性水質汙染適應能力強。自來水廠中應用粉狀活（huó）性炭吸附技術，是一項非常有前景（jǐng）的技術。但是，由（yóu）於未能很好地解決該技術在應用方麵存在的局限性，仍然難以發揮粉狀（zhuàng）活性炭技術的優勢，導致該技術應用不能達到實際效果。
在自來水廠中的應用必須解決理論依據和應用兩大類問題。理（lǐ）論上應解決（jué）的問題主要有以下幾個方麵：
1.根據水廠原水的水質狀況，特別是有機物分子量的分布狀況（kuàng），確定投加粉狀活性炭的炭種和不同炭種活性炭對（duì）有機物去除效（xiào）果（guǒ）的影響;
2.根據水廠的實際水質情況（kuàng），確定合適、合理的投加點及投加方式，以解決粉狀活性炭與混凝劑吸附競爭（zhēng）的矛盾，提高粉狀活性炭使用效率。
