活性炭吸附塔的特性及深度凈化工藝

活性炭由于其孔隙結構發達、比表面積大，已經廣泛應用于化工、冶金、食品及日常生活等多個，如利用活性炭進行水體凈化、氣體吸附/分離、煙氣脫硫脫硝、食品脫色等方面。我國是世界上較大的煤基活性炭生產國，隨著環保標準的不斷提高，煤基活性炭使用量不斷增加。理論上所有含碳元素的物質都可以用于制備活性炭，但由于原料供應及所制備活性炭產品品質等原因，目前能夠用于工業化生產活性炭的原料主要有煤炭、木材、果殼(椰殼、杏核)及少量的石油焦。

相比于其他原料生產活性炭產品，煤基活性炭原料供應穩定，廉，是活性炭的主要品種醫習。我國是煤炭資源豐富的   ，也是世界上較大的活性炭生產國，目前我國活J險炭產量約為42萬t/a，其中煤基活性炭占到活性炭總產量的70%以上。

煤基活性炭作為一種資源型產品，不同地區賦存的煤炭資源特性決定了我國煤基活性炭傳統產區主要集中在擁有無煙煤及侏羅紀煙煤的寧夏和山西地區。同時，新疆烏魯木齊周邊地區由于煤炭資源豐富，煤炭價格較低，且擁有灰分低、活化反應的黑山煙煤，近幾年活性炭產業正逐步向新疆地區轉移。目前，隨著   對環保要求越來越嚴格和人民對于生活品質的要求越來越高，活性炭需求量也在不斷增加。

活性炭應用不同，用于分離、吸附及催化的物質也并不一樣，對活性炭的形狀、孔結構等方面的要求都不盡相同，因此“活性炭”的概念被提出。活性炭吸附、分離及催化特性由其孔隙結構和表面化學性質所決定，調節活性炭孔結構的表面化學性質可擴大活性炭產品的應用范圍，提炭產品的品質。煤基活性炭經過的發展，炭化過程控制理論及配煤定向調節活性炭孔隙結構工藝發展得非常成熟酒己煤成型+低速炭化+物理活化”工藝已經成功應用于活性炭的生產，并且煤質特性、配煤對活性炭孔結構的調節能力和限度逐漸形成了理論化的認識。

活性炭應用過程中針對不同介質、處理量、工況條件及配套工藝，活性炭吸附一反應裝置設計也有所區別；同時，吸附飽和的活性炭   重復利用可降低其使用成本，是活性炭在應用方面的重要優點。在應用過程中可根據活性炭的用量、吸附物質、飽和周期等設計活性炭   方式、   工藝及   設備。筆者以煤基活性炭在國內應用   廣泛的3個，水處理、煙氣凈化和揮發性物治理，結合反應裝置、   工藝及裝備等對煤基活性炭的應用現狀進行了綜述，同時展望了未來的發展趨勢。

活性炭的液相應用占到活性炭總用量的60%，在所有的液相應用中，以水凈化使用量較大，約占到活性炭液相應用量的2/3左右。隨著社會的發展，工業及生活用水量逐年增加，其中2016年市政日均用水量就達到了2.91億m3；同時，環境污染已經嚴重影響了我國給水水源質量，主要表現在溶解性污染物、氨氮及臭味的大量增加。

凈化工藝是將活性炭置于濾池中，活性炭吸附物，隨后在合適的溫度條件下濾池中逐漸產生   的微生物，在活性炭表面形成了一層不均勻的生物膜。這時不僅活性炭起到吸附作用，微生物對物也起到生物降解的作用。濾池中設計有預臭氧 化，用于分 解 大分子物并在活性炭孔隙中培養好氧性微生物，增加活性炭的生物活性，提高除水中物的能力。此工藝集臭氧氧 化、活性炭吸附、微生物分 解 為一體，協同作用，互相   ，達到水質凈化的目的。

顆粒活性炭全稱為壓塊破碎顆粒活性炭，與柱狀活性炭相比，其生產過程中不用焦油作為勁結劑，通過配煤、磨粉直接壓制而成，炭化一活化后根據需要破碎成不同的顆粒大小。由于壓塊破碎顆粒活性炭生產過程中不使用焦油，污染較小，生產成本相對較低，相對于原煤直接破碎活性炭其漂浮率低，在發達   是用于水處理   主要的活性炭品種。若僅考慮在水處理過程中與生物的協同凈化效果，顆粒活性炭比柱狀活性炭   適合作為生物活性炭用于水凈化，主要是因為其相對于柱狀活性炭的圓形表面   為粗糙，微生物   易于附著、生長；同時，配煤法對于壓塊破碎顆粒活性炭孔容積和孔徑分布調節能力比柱狀活性炭要強，可調節適合于生物生長的活性炭孔隙結構。從活性炭吸附飽和后的   考慮，有著圓形光滑表面的φ1.5mm柱狀活性炭，   過程中磨損損失會低于顆粒活性炭，。