活性炭吸附箱

活性炭是用木材、煤、果壳等含碳物质在高温缺氧条件下活化制成活性炭吸附是利用活性炭的物理吸附、化学吸附、氧化、催化氧化和还原等性能去除水中污染物的水处理方法。

活性炭用木屑、果壳、褐煤等含碳物质为原料，经碳化和活化制成。有粉状(粒径为10~50微米)和颗粒状(粒径为0.4~2.4毫米)两种。通性是多孔，比表面积大。总表面积达每克500~1000㎡。主要性能参数是吸附容量和吸附速率。吸附容量是单位重量活性炭达到吸附饱和时能吸附的溶质量，和原料、制造过程及再生方法有关。吸附容量越大，所用活性炭量越省。吸附速率是指单位重量活性炭在单位时间内能吸附的溶质量。因吸附有选择性，性能参数应由实验测定。颗粒活性炭要有一定的机械强度和粒径规格。

活性炭在同温同压下,不同吸附剂对一定分子的吸附能力有所不同。

活性炭不断吸附水中溶质，直到吸附平衡即溶质浓度不再改变时为止。一定温度下，达到吸附平衡时，单位重量活性炭所吸附的溶质重量和水中溶质浓度的关系曲线，称为吸附等温线。曲线常用弗罗因德利希公式表示:X/M=kC1/n式中X为活性炭吸附的溶质量;M为所加活性炭重量;C为达到吸附平衡时，水中溶质浓度;k和n为试验得出的常数。

应用

水处理

活性炭最早用于去除生活用水的臭味。沼泽水常带土味，湖泊和水库水常带藻类形成的臭味，用活性炭处理最为有效，并且只需在出现臭味时使用。大多用粉状活性炭，直接投入混凝沉淀池或曝气池内，随污泥排除，不再回收利用。

活性炭能去除水中产生臭味的物质和有机物，如酚、苯、氯、农药、洗涤剂、三卤甲烷等。此外，对银、镉、铬酸根、氰、锑、砷、铋、锡、汞、铅、镍等离子也有吸附能力。在给水处理厂中，活性炭吸附法又起完善水质的作用。采用的设备是以粒状活性炭为滤料的滤池，其构造及工作情况和普通快滤池相似，运行过程中须定期反复冲洗,以除去炭层中的悬游物,防止水头损失过大(见过滤)。活性炭滤床也可采用流化床或移动床。与快滤池不同水流均从下而上。流化床的流速使炭层膨胀，不易阻塞。移动床内失效的炭从池底连续排出，新炭从池顶连续补充。

再生

粒状活性炭吸附容量耗尽后再生，常用的方法是加热法,废炭烘干后在850°C左右的再生炉内焙烧。颗粒活性炭每次再生约损耗5~10%,且吸附容量逐次减少。再生效率对活性炭滤池的运行费用(也就是对水处理成本)影响极大。

为了延长活性炭的再生周期，正在开发生物活性炭法。以臭氧作为有机物改性剂，而活性炭不但起吸附作用，还作为微生物载体，滤床成为生物床。原水先加臭氧，使水中难降解有机物转化为易降解有机物，然后流过活性炭滤池。由于活性炭的特性，生物床吸附水中有机物的能力特强，而微生物降解有机物的能力起了再生活性炭的作用。