摘要：在地下水凈化方面，常規(guī)的污染處理方法對于提高水的清濁程度會有所幫助，但是對于其他一些污染水質(zhì)的處理效果欠佳。基于這種情況，采用活性炭污水處理技術(shù)對飲用水進(jìn)行處理的技術(shù)受到很大重視。文章對活性炭基本性質(zhì)處理原理，制備方法，改進(jìn)措施等方面進(jìn)行了說明。
1、活性炭適用飲用水處理的基本性質(zhì)
活性炭色澤呈現(xiàn)黑色，屬于固體炭中的一個(gè)種類，其自身呈現(xiàn)蓬松且多孔的構(gòu)造，孔徑直徑屬于微型孔。由于活性炭表面具備許多微型孔，使得其比表面積達(dá)到了1000m2/g以上。比表面積的增加使得活性炭吸附能力遠(yuǎn)比使用其他材料具有更強(qiáng)的水處理能力和效果，比表面積大的屬性和具備許多微型小孔的特殊結(jié)構(gòu)，使得活性炭這種飲用水污染物吸附材料，比其他的處理材料產(chǎn)生的效果要明顯的多。
活性炭吸附性能根據(jù)吸附原理不同，分為物理吸附，化學(xué)吸附，以及離子吸附等分類，在飲用水污染物處理上，對于有機(jī)物質(zhì)的處理主要應(yīng)用了活性炭的物理吸附屬性，其原理主要是分子間作用力——范德華力發(fā)揮作用。范德華力在物理吸附中起到關(guān)鍵性作用。在處理飲用水上采用活性炭進(jìn)行處理，需要根據(jù)實(shí)際的情況制備出適合污水處理的活性炭形態(tài)。比如：顆粒狀、塊狀或粉狀活性炭。因?yàn)橹苽浠钚蕴康脑牧喜煌灾苽涑龅幕钚蕴勘旧砭哂械幕瘜W(xué)和物理性質(zhì)以及結(jié)構(gòu)也會有所差異，在污水處理階段應(yīng)用不同種類和性質(zhì)的活性炭，進(jìn)行飲用水不同階段的處理。
2、活性炭制備和應(yīng)用的改進(jìn)
活性炭在水處理上應(yīng)用時(shí)間比較長，因此制備工藝和技術(shù)也比較成熟，在進(jìn)行飲用水處理時(shí)，為了達(dá)到良好的飲用水處理質(zhì)量，就要通過更好的制備工藝，制作出更加適合飲用水處理的活性炭。
一般制備飲用水處理活性炭采用的制備方法有以下幾種。
①對原有的活性炭材料進(jìn)行預(yù)處理的制備方法，在預(yù)處理中主要應(yīng)用脫灰預(yù)氧化處理技術(shù)進(jìn)行處理。脫灰處理方法可以去除活性炭原材料中的Ca、Mg等雜質(zhì)，以此來提高活性炭的吸附性能。但是在活性炭制備中釆用脫灰技術(shù)的費(fèi)用較高。因此，在預(yù)處理技術(shù)中較常采用預(yù)氧化處理方法進(jìn)行處理，預(yù)氧化處理方法不僅能夠降低活性炭的溫度，還能縮短制備時(shí)間，增強(qiáng)原料表面的活性，加強(qiáng)吸附性能，這樣在污水處理中就能更好的發(fā)揮活性炭的吸附性能。
②較常采用的方法為在原材料中加入催化活化劑。采用催化劑可以提高反應(yīng)速率，使得活性炭表面的空隙分布細(xì)密并且集中。
③方法是模板制備法，采用此種方法可以在短時(shí)間內(nèi)制造出大量高性能活性炭，通過模板技術(shù)改變活性炭自身結(jié)構(gòu)，但是使用此種方法成本較高。
④方法是采用物理和化學(xué)聯(lián)用的制備方法，大大提高了活性炭的比表面積，制備出性能較高的活性炭。
3、活性炭技術(shù)應(yīng)用在水處理各階段中的方法
活性炭對于水處理效果發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用的時(shí)間較長。早在二十世紀(jì)二十年代，原捷克斯洛伐克就采用活性炭水處理技術(shù)。在六十年代初歐美等地區(qū)也開始使用活性炭處理工業(yè)廢水和飲用水。并且隨著發(fā)展活性炭技術(shù)不斷完善，應(yīng)用的精細(xì)化程度越來越高。在水處理階段應(yīng)用不同的吸附影響因素對水中的物質(zhì)進(jìn)行吸附處理。活性炭化學(xué)官能團(tuán)和比表面積，以及活性炭的pH值等的因素，以及活性炭在水中的溶解度和濃度等等的情況，對于水處理階段的不同時(shí)期都會有不同的作用。
通過研究表明活性炭自身的吸附能力和自身的比表面積成正比，在飲用水處理中，采用粒徑較小的煤質(zhì)炭對于水中的異味吸附處理效果更佳。并且通過試驗(yàn)研究表明，活性炭對于親水性有機(jī)物的污染處理效果比疏水性有機(jī)物的處理效果要差。在污染物中，相對分子量相同物質(zhì)，在采用活性炭處理時(shí)，物質(zhì)疏水性強(qiáng)，采用活性炭處理的效果就要好。實(shí)踐證明，活性炭能有效去除分子量在500-3000的部分有機(jī)物質(zhì)。
4、活性炭投加位置對水質(zhì)處理影響
4.1水沉淀前投加活性炭的應(yīng)用
在水處理中混凝沉淀池階段投加活性炭，在沉淀池出水質(zhì)量上會有很大的改觀，這種情況適用于水質(zhì)發(fā)生突發(fā)污染的狀況，例如：飲用水質(zhì)突然發(fā)生了藻類，臭味，藻類繁殖產(chǎn)生的毒素等情況較為適用。相關(guān)處理資料表明，投加20mg/LPAC之后，對低濃度的樂果物質(zhì)去除率在70%左右，并且對于中低濃度的敵敵畏毒素去除率也可以達(dá)到90%以上。
4.2在水沉淀后投加活性炭的應(yīng)用
在水處理混凝沉淀池之后投加活性炭，對于有效去除有機(jī)物質(zhì)會產(chǎn)生良好的效果，研究表明在過濾池石英砂濾料中增加設(shè)置活性炭過濾材料，對于提高過濾后出水的質(zhì)量有很大幫助，同時(shí)炭砂濾池對TOC、UV254的去除效率比單層的石英砂濾池，分別高出了24.84%、12.5%。同時(shí)在水處理聯(lián)用技術(shù)中，較常采用的方法是臭氧處理和活性炭聯(lián)合使用的方法，（O3-BAC）技術(shù)利用了臭氧氧化性較強(qiáng)的特性，以及活性炭表面活性和張力較強(qiáng)的特性，能對水中的有機(jī)物進(jìn)行良好的去除。并且采用（O3-BAC）處理方法可以使臭氧達(dá)到再生使用的效果，并且在處理的過程中能夠一直保持活性炭應(yīng)該保持的吸附特性。臭氧與活性炭聯(lián)用方法，已經(jīng)在污水處理方面等到了廣泛的實(shí)踐以及應(yīng)用。通過對于南方運(yùn)行了6年的臭氧活性炭水處理技術(shù)研究表明，即使在處理中活性炭的亞甲藍(lán)和碘值遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)值O3-BAC標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，采用臭氧活性炭任對水中的有機(jī)物有較好的處理效果。
4.3活性炭在超濾前膜中的應(yīng)用
現(xiàn)在的一些小型水質(zhì)處理廠，采用聯(lián)合水污染處理中主要應(yīng)用活性炭超濾膜聯(lián)用的方法，（PAC/UF）此種的工藝不僅對于水質(zhì)中的有機(jī)物具備有效處理之外，并且還可以提高水處理中的透水通量。并且能夠防止在使用超濾前膜水處理中產(chǎn)生污染現(xiàn)象。據(jù)有關(guān)研究表明，在超濾前膜和活性炭聯(lián)用處理法中，在工藝之前加入50mg/L的PAC，對于水中的色度和酸腐值去除率分別增加36%和49%。
5、活性炭在水處理應(yīng)用中的難題
活性炭在水廠處理使用時(shí)，成本較高，同時(shí)活性炭的再生性能較差，并且應(yīng)用活性炭對于水廠的自動化設(shè)備要求較高，雖然活性炭的處理效果較佳，但是在大規(guī)模的應(yīng)用上仍然有待繼續(xù)開發(fā)。采用常規(guī)方法處理水質(zhì)污染，在面對突發(fā)水質(zhì)污染情況時(shí)，采用常規(guī)處理方法很難達(dá)到飲用水質(zhì)處理標(biāo)準(zhǔn)，對于飲用水質(zhì)出現(xiàn)內(nèi)分泌干擾物、抗生素殘留物、藻類污染時(shí)就很難進(jìn)行有效處理。這種情況之下就需要我們采用新型的處理技術(shù)方法對飲用水質(zhì)進(jìn)行處理，來彌補(bǔ)傳統(tǒng)飲用水處理不完全的問題。
6、結(jié)語
采用活性炭對飲用水處理可有效清除飲用水中有毒副作用的有害物質(zhì)，提高飲用水品質(zhì)，保障飲水衛(wèi)生安全。面對嚴(yán)峻的水質(zhì)污染和飲用水質(zhì)問題，加強(qiáng)水處理技術(shù)的精細(xì)化和完善化，對于提高飲用水處理品質(zhì)有重大意義，在水處理中要綜合使用多種處理技術(shù)和工藝，結(jié)合活性炭處理技術(shù)，對水質(zhì)進(jìn)行處理。使得飲用水安全標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到一個(gè)新的高度。