[發明專利]一種用于飲用水應急處理突發性有機污染的活性炭改性方法

有效

• 申請號: 201410021711.7
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN103754977A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 劉冬梅;潘云皓;崔福義;王洪濤;劉博;龐澍;李曉凡;馬闖;王兆春;談國君;張正德;許亞群;宗靜;徐永維;戴琦
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;B01J20/20;B01J20/30
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技術領域

本發明涉及一種活性炭改性方法，主要用于飲用水應急處理，是一種在向受到有機污染的原水中投加粉末活性炭之前先用超聲波處理活性炭粉末以提高有機污染物去除率的方法。

背景技術

活性炭作為一種環境友好型吸附劑，具有較強的吸附性和催化性能，原料充足且安全性高，耐酸堿、耐熱、不溶于水和有機溶劑、易再生等優點，對水體中各類污染物質都具有一定比例的吸附效果，因此，活性炭在水處理中越來越受到重視。但是，由于普通活性炭存在灰分高、孔容小、微孔分布過寬、比表面積小和吸附選擇性能差等特點，加上其表面官能團及電化學性質的一些限制，使其對污染物的吸附去除作用有限，遠遠不能滿足國內外市場的要求。

高錳酸鹽指數是判定地表水、飲用水和生活污水水質的重要指標之一。其值越高，就表示水體中的有機物污染越嚴重。如果不進行處理，這些污染物不僅會摧毀水體的生態系統，人若以水中的生物為食，更會導致癌癥，畸形，突變的發生，對人極其危險。另外，若以受污染的江水進行灌溉，則植物、農作物也會受到影響，容易生長不良，而且人也不能取食這些作物。現在多用活性炭吸附的方法來降低原水中的高錳酸鹽指數，但是，現有的用于去除原水中有機污染物的活性炭對原水中有機污染物的吸附能力有限，去除效果差，而為了提高活性炭對原水中有機污染物的吸附能力，可通過超聲波改性的方法對現有的用于去除原水中有機污染物的粉末活性炭進行改性處理，經過超聲震蕩改性后的活性炭，其間隙，比表面積及吸附容量都會得到擴張以提升對污染物的去除能力。

發明內容

為了解決現有的普通活性炭對原水中有機污染物吸附效果差的問題，本發明提供了一種用于去除原水中有機污染物的活性炭改性方法，為飲用水突發有機物污染事故提供了一種有效的處理工藝。

一種用于飲用水應急處理突發性有機污染的活性炭改性方法，是按照以下方法進行的：將粉末活性炭預處理后與純水混合放入超聲波發生器中以100~200w/L的聲強震蕩10~30min，所述預處理后的粉末活性炭與純水的質量比為1:6~7，震蕩過程中調節溫度至20~60攝氏度，用離心機分離后在50~60攝氏度的真空干燥箱中干燥22~26小時，即實現了活性炭的改性。

上述方法中，所述活性炭預處理方法為：將粉末活性炭加入過量的去離子水中煮沸30~40min，所述粉末活性炭與去離子水的質量比為1:6~7，再用去離子水洗滌至水變清為止以去除活性炭表面的灰分和雜質，然后將洗滌好的粉末活性炭置于100~110攝氏度的干燥箱內干燥22~26h。

本發明將用于去除原水中有機污染物的粉末活性炭與一定量純水混合后放入超聲波發生器中進行改性，由于超聲波的“聲空化”作用，其產生的沖擊波和微射流能將活性碳原有的微小間隙進行擴張，擴大活性碳的比表面積，提高活性碳的吸附容量。由于自由基氧化和超聲波共振的作用，經改性后的活性炭對原水中有機污染物的吸附能力加強，在處理原水中有機污染物時，對原水中有機污染物去除率最高可達到71.67%，與未經改性的粉末活性炭相比，本發明改性后的活性炭對水中有機污染物的去除率高，去除效果好，投加量為30mg/L時即有對有機污染物良好的吸附效果。本發明改性后的活性炭也可用于水廠的常規處理流程。

具體實施方式

下面對本發明的技術方案作進一步的說明，但并不局限如此，凡是對本發明技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本發明的保護范圍中。

具體實施方式一：本實施方式用于去除原水中有機污染物的粉末活性炭改性方法是按照以下方法進行的：

一、按質量比為1:6的比例將用于去除原水中有機污染物的粉末活性炭加入過量的去離子水中煮沸30min，再用去離子水洗滌至水變清為止以去除活性炭表面的灰分和雜質，然后將洗滌好的粉末活性炭置于100攝氏度的干燥箱內干燥24h；

二、將上述預處理后的粉末活性炭與純水按照質量比為1:6的比例混合后放入超聲波發生器中以100w/L的聲強震蕩20~30min，震蕩過程中調節溫度至60攝氏度，用離心機分離后在60攝氏度的真空干燥箱中干燥24小時，即實現了活性炭的改性。

????本實施方式改性后的活性炭的比表面積為1030.407m²/g，對原水中有機污染物的去除率最高可達71.67%。