隨著大多數(shù)城市和工業(yè)地區(qū)對(duì)水需求量的迅速增加，水資源短缺問題日趨嚴(yán)峻，同時(shí)，人們對(duì)于水處理的關(guān)注程度也日漸增強(qiáng)。在不同地區(qū)和不同年代，工業(yè)生產(chǎn)過程中所使用的水凈化處理技術(shù)存在一定差異，活性炭?jī)羲夹g(shù)作為常用凈水處理工藝，有較長(zhǎng)的應(yīng)用歷史。為了建立較為系統(tǒng)、可靠的凈水方案，人們也在逐步完善和發(fā)掘活性炭的凈水能力。在選用活性炭時(shí)，企業(yè)通常傾向于更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的粉末活性炭，且其在凈水處理中效果也更加明顯，優(yōu)勢(shì)較為突出。
一、粉末活性炭的凈水原理
粉末活性炭的吸附作用原理較為復(fù)雜，其吸附效果會(huì)受到多種作用力的影響，其中，分子之間的相互作用力是影響活性炭吸附能力的關(guān)鍵因素。物質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的分子之間還會(huì)出現(xiàn)相互吸附的關(guān)系，任何一個(gè)分子被吸附到活性炭?jī)?nèi)部，都會(huì)導(dǎo)致其他分子被持續(xù)性地吸入到活性炭的孔隙之中，從而形成一種活性炭持續(xù)吸附物質(zhì)結(jié)構(gòu)的形態(tài)。
由活性炭吸附雙速率擴(kuò)散理論可知，活性炭的吸附作用包括迅速擴(kuò)散過程和緩慢擴(kuò)散過程兩個(gè)雙速過程階段。
從迅速擴(kuò)散過程來看，指的是水中的被吸收分子由活性炭顆粒內(nèi)沿向阻力較小的碳粒孔隙中運(yùn)動(dòng)的過程，由于活性炭具有較高的孔隙，因而擴(kuò)散阻力相對(duì)較大，在溶質(zhì)分子向活性炭微孔中擴(kuò)散時(shí)，由于孔隙相對(duì)狹小，因而阻力更加明顯，這就會(huì)降低擴(kuò)散的速度。
粉末活性炭是一種主要內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附能力強(qiáng)的一類吸附劑，它的微孔結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，具有很強(qiáng)的吸附性能!活性炭是由許多石墨型層狀結(jié)構(gòu)的微晶不規(guī)則集合而成，由于活性炭顆粒結(jié)構(gòu)小，微孔結(jié)構(gòu)很多，因而具有很大的內(nèi)表面積，在對(duì)于色度"味"化學(xué)有機(jī)物等的吸附作用上，不僅吸收速度快，而且吸收容量大，效果好。
在加上活性炭顆粒之間的碰撞作用，就更加有利于其吸附作用的發(fā)揮，促進(jìn)了吸附容量的增加。運(yùn)用粉末活性炭吸附作用處理水，能降低水體中的溶解性有機(jī)物含量，同時(shí)粉末活性炭也能去除異味物質(zhì)，并且生產(chǎn)方便。
二、工業(yè)水處理中粉末活性炭的應(yīng)用方法
1、投加量的選擇
工業(yè)廢水處理中，粉末活性炭投放量的增加，有助于污染物質(zhì)去除率的提高，只有投放量超過30mg/L時(shí)，才能夠達(dá)到較為理想的吸附效果。
工業(yè)水處理中，粉末活性炭投放量的確定原則為：
1、粉末活性炭投加量需要考慮經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)，保證其上限不能穿透濾池。
2、投加量下限的確定原則為濾后相關(guān)指標(biāo)達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)。在處理工業(yè)水時(shí)，若粉末活性炭投放量不足，雖然避免了浪費(fèi)，提高了吸附效率，但無法保證有效吸附工業(yè)水中的污染物質(zhì)。相反，若粉末活性炭投放量過多，則會(huì)造成活性炭浪費(fèi)，增加水處理成本。
2、投加點(diǎn)的選擇
在投加粉末活性炭和混凝劑時(shí)，需要對(duì)兩者之間投加距離進(jìn)行適當(dāng)控制，防止兩者之間出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)性吸附。
不同的粉末活性炭投加點(diǎn)，其對(duì)不同水質(zhì)所產(chǎn)生的吸附效果也存在較大差異。在確定粉末活性炭投加點(diǎn)時(shí)，需要對(duì)該點(diǎn)能否符合充分?jǐn)嚢枰筮M(jìn)行考慮，這樣一方面能夠提高活性炭的吸附效率，另一方面還有助于工業(yè)廢水與活性炭的充分接觸，從而提高溶質(zhì)物質(zhì)的吸附效果。
三、工業(yè)水處理中粉末活性炭的應(yīng)用結(jié)果
實(shí)踐證明，投加粉末活性炭對(duì)色度的作用效果更加理想，色度低，說明金屬離子和有機(jī)物的去除效果較理想。同時(shí)，有助于酚類物質(zhì)的去除，且去除效果較好。粉末活性炭對(duì)于陰離子洗滌劑的去除效果也較為明顯，且這一吸附作用在工業(yè)水處理中也得到了廣泛應(yīng)用。
四、結(jié)論
粉末活性炭能有效去除水中合成有機(jī)物、氯化有機(jī)物、色度和味道，這也正是粉末活性炭在工業(yè)水處理中得到廣泛應(yīng)用的主要原因，能有效避免傳統(tǒng)水處理技術(shù)存在的種種缺陷。
同時(shí)，粉末活性炭的投放方式也比較簡(jiǎn)單，吸附循環(huán)時(shí)間較短，相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)成本也就更低，所以，需要從工業(yè)水的實(shí)際污染程度和類型出發(fā)，對(duì)粉末活性炭的類型進(jìn)行選擇。當(dāng)工業(yè)水的污染程度較為嚴(yán)重時(shí)，如果過量投加粉末活性炭，就會(huì)加大水處理的經(jīng)濟(jì)投入。
因此，各個(gè)工業(yè)企業(yè)需要對(duì)粉末活性炭?jī)羲夹g(shù)進(jìn)行逐步的完善和改進(jìn)，從而提高活性炭的應(yīng)用效率，充分利用其吸附能力，降低凈水成本。對(duì)通過粉末活性炭進(jìn)行工業(yè)水處理的企業(yè)來說，有效利用吸附容量是降低凈水成本的一種方式，而這也是技術(shù)開發(fā)和改進(jìn)的主要方向。
在現(xiàn)階段的工業(yè)水處理過程中，受到投加量控制準(zhǔn)確性的影響，在充分凈化水體的同時(shí)，也存在大量粉末活性炭利用不充分的現(xiàn)象。有效利用粉末活性炭，實(shí)現(xiàn)資源的充分利用是未來凈化水技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。