活性炭是水處理吸附法中廣泛應(yīng)用的吸附劑之一，它是一種經(jīng)特殊處理的炭，具有無數(shù)細小孔隙，表面積巨大．每克活性炭的表面積為500平方米～1500平方米。
活性炭有很強的物理吸附和化學(xué)吸附功能，而且還具有解毒作用。解毒作用就是利用了其巨大的面積，將毒物吸附在活性炭中，從而阻止毒物的吸收。
活性炭通常有粉末炭和粒狀炭之分，前者用于廢水處理，通常采用混懸接觸吸附的方式；后者用于廢水處理，則采用過濾——吸附的方式。
處理系統(tǒng)有兩種：一是用活性炭直接處理二級處理出水；二是二級處理出水經(jīng)化學(xué)澄清、去除營養(yǎng)物、過濾以后用粒狀炭吸附。
01
活性炭處理污水優(yōu)勢明顯
1、活性炭對水中有機物有卓越的吸附特性。由于活性炭具有發(fā)達的細孔結(jié)構(gòu)，因此對水中溶解的有機污染物，如苯類化合物、酚類化合物、石油及石油產(chǎn)品等具有較強的吸附能力，而且對用生物法和其它化學(xué)法難以去除的有機污染物，如色度、異臭、亞甲藍表面活性物質(zhì)、除草劑、殺蟲劑、農(nóng)藥、合成洗滌劑、合成染料、胺類化合物及許多人工合成的有機化合物等都有較好的去除效果。
2、活性炭對水質(zhì)、水溫及水量的變化有較強的適應(yīng)能力。對同一種有機污染物的污水，活性炭在高濃度或低濃度時都有較好的去除效果。
3、活性炭水處理裝置占地面積小，易于自動控制，運行管理簡單。
4、活性炭對某柴重金屬化合物也有較強的吸附能力。如汞、鉛、鐵、鎳、鉻、鋅、鈷等，因此，活性炭用于電鍍廢水、冶煉廢水處理上也有很好的效果。
5、飽和炭可經(jīng)再生后重復(fù)使用，不產(chǎn)生二次污染。
6、可回收有用物質(zhì)，如處理高濃度含酚廢水，用堿再生后可回收酚鈉鹽。
02
廢水的活性炭具體處理方法
廢水活性炭處理法是廢水吸附處理法之一。
是利用活性炭的物理吸附、化學(xué)吸附、氧化、催化氧化和還原等性能去除廢水中多種污染物的方法。
比如說粉末活性炭處理法，又稱生物 - 物理處理法、投料曝氣法。它是將粉末活性炭投入曝氣池，這樣既充分利用了廢水處理設(shè)備，又提高了處理效果。
用這種方法去除污染物，一般認(rèn)為是吸附和微生物氧化分解的協(xié)同作用?；钚蕴康拇罅课⒖孜搅擞袡C物和廢水中的氧氣，為微生物群的生長繁殖提供了高濃度的營養(yǎng)源，而微生物代謝過程中產(chǎn)生的酶和輔酶又被吸附和富集在活性炭的微孔中，加之炭上微生物和有機物接觸時間較長，使難以降解的有機物也有可能經(jīng)生物氧化而分解。
粉末活性炭處理法一般包括三個步驟：
劇烈混和，使炭迅速分散到污水中；
接觸吸附和氧化，使炭懸浮在污水中進行混懸吸附和氧化；
液-固分離，將炭從污水中分離出來，然后進行再生。
此法優(yōu)點是：
處理效果好而且比較穩(wěn)定；
提高了微生物對有機毒物和重金屬的抗性；
產(chǎn)生有凝聚力的炭體和微生物，形成堅實和稠密的污泥，改善了活性污泥法的操作條件；
活性炭能吸附表面活性物質(zhì)，解決了曝氣池中的起泡沫問題；
能用于處理成分復(fù)雜、濃度和水量多變的廢水；
粉末炭成本低。
但因粉末炭再生困難，比較難應(yīng)用于實際。1972年用流化床再生爐再生粉末活性炭試驗成功，為粉末活性炭的應(yīng)用提供了條件。
粉末活性炭用于廢水處理的技術(shù)是單級接觸系統(tǒng)，即混和、接觸反應(yīng)、重力沉淀在同一個設(shè)備中完成，炭在設(shè)備中的停留時間為 2～5 天。這樣便于微生物活動，提高了處理效果。
在污泥消化池中投加一定量的粉末活性炭，能加速污泥沉淀，凈化返回到水處理系統(tǒng)的上清液，提高水處理系統(tǒng)的效率。此外，還可促進污泥固體的分解，消除惡臭，提高設(shè)備的生產(chǎn)能力。
03
活性炭在污水處理中的應(yīng)用
活性炭處理廢水中的COD
活性炭主要對相對分子質(zhì)量小于3000，尤其是500～1000的有機物吸附作用較強。在各種改善水質(zhì)效果的深度處理技術(shù)中，活性炭吸附是完善常規(guī)處理工藝去除水中有機污染物最成熟有效的方法之一，并且在使用中活性炭對水量、水質(zhì)、水溫變化適應(yīng)性強。
數(shù)據(jù)表明，對COD濃度為50.04mg／L的生活廢水，在pH值為3，活性炭吸附時間為1h時，處理后廢水COD濃度為12.41 mg／L，去除率達78.6％。
活性炭處理含汞廢水
在氯堿工業(yè)中，以汞為陰電極，制造氯氣和苛性鈉；聚氯乙烯、乙醛、醋酸乙烯的合成工業(yè)均以汞作為催化劑；電子儀表工業(yè)也常用到汞，故這些行業(yè)均排放含汞廢水。
活性炭能有效地吸附廢水中的汞，一些工廠已經(jīng)采用此法處理含汞廢水，但該法更適用于處理低濃度的含汞廢水。廢水含汞濃度高時，可先進行一級處理，降低廢水中的汞濃度后再用活性炭吸附。
活性炭對有機汞的吸附去除能力高于無機汞?；钚蕴繉奈皆?pH 值降低時，去除率將有所提高。
活性炭處理含酚廢水
含酚廢水廣泛來源于石油化工廠、塑料廠、合成纖維廠、焦化廠、紡織廠、制氮廠和煉油化工廠等?；钚蕴繉Ψ拥奈叫阅茌^好，可成功地處理含酚廢水。
對于高濃度含酚廢水，當(dāng)進水中的酚濃度為 1950mg/L 時，通過三柱串聯(lián)的活性炭吸附柱可使出水酚濃度低于 0.1mL，但吸附柱在不長的時間內(nèi)即被酚所穿透。故活性炭更適用于處理中、 低濃度的含酚廢水。