[发明专利]一种脱色用活性炭的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱色用活性炭的制备方法。

背景技术

活性炭是二十世纪初开始形成工业化生产的。在第一次世界大战中活性炭作为军用防护剂得到大量应用，从而促进了活性炭工业规模生产的形成。二次世界大战以后，特别是从世界经济开始快速发展的二十世纪六十年代开始，作为一种具有丰富的孔隙结构、巨大的比表面积、良好的化学稳定性、较强的吸附性能和耐磨强度的炭质吸附材料，活性炭开始广泛应用于几乎所有的现代工业部门，其生产规模、生产工艺、生产原料都有了很大的发展。进入二十世纪八十年代后，随着人们生活质量的不断提高及世界各国对环境质量和可持续发展问题的日益重视，活性炭在环保和民用等领域的应用也逐年增加。据近二十年来的统计，1988年世界活性炭年总产量约为38万吨，1994年达到50万吨左右，1998年的年总产量已达到70万吨，而2007年的统计数据显示，全球活性炭的年总产量已经超过90万吨，预计活性炭的年总产量的增长速度在今后相当长的时间内仍将保持在3～5％。促使活性炭行业不断发展的主要原因有两个：1)新的活性炭应用领域的不断拓展；2)世界范围内对环境保护和可持续发展理念的日益重视。因此，可以认为，作为一种以环保领域应用为主的产业，活性炭工业的发展正方兴未艾。

无论在哪个应用领域，活性炭的应用均可分为液相应用和气相应用。液相应用主要包括饮用水深度净化、废水处理、贵金属回收及脱色等。液相应用中市场容量最大的领域是水处理领域，包括城市饮用水净化、家庭饮用水深度净化及各类工业和生活废水治理。据统计，在全球目前每年约90万吨的活性炭应用量中，用于水处理领域的活性炭总量约占55万吨，超过60％。

据报道，中国国内现有7亿人饮用含细菌的不符合饮用水标准的水，24％的人饮用水水质不良，这严重危害着人们的生存和健康，而活性炭对水中微量的有机物，如表面活性剂、酚类，胺类等具有良好的去除效果，能使水质得以净化，因此在我国城市饮用水领域应用市场很大。目前，北京、上海、天津、广州、深圳、杭州、昆明、沈阳、哈尔滨等大城市用于城市自来水深度净化的活性炭目前年需求量约7万吨。我国已有越来越多的城市正在兴建城市供水厂，准备采用煤基活性炭对城市供水进行深度净化处理。因此在未来几年中国国内城市供水净化所需活性炭将大幅度增加，预计到2010年我国城市供水需煤基活性炭约15万吨。

根据国家制订的《污染物排放总量控制计划》，我国将严格控制污水排放总量，工业污水处理率在2010年以前将达到90％以上。活性炭可广泛用于处理电镀厂的含铬污水、焦化厂的含酚污水、毛纺厂的染色污水、化工厂的含油污水、农药厂的有毒污水等，因此在未来几年工业污水处理用活性炭需求量将大幅度提高，预计到2010年工业污水处理用活性炭年需求量约8万吨，其中广东地区目前污水处理活性炭年用量约1万吨，2010年将达到2万吨以上。与采用高密度沉淀池的传统的污水处理方法相比，在沉淀过程中投加粉状活性炭(PAC)的污水处理工艺主要用如下优点：1)PAC在絮凝前投入，将水中的污染物(有机物)进行吸附，从而为微生物的繁殖创造形成生物活性炭(BAC)的条件。通过含有BAC的污泥回流使水中的氨氮物质得以除去，这对于目前地面水源氨氮超标的现象无疑是一个很好的手段；2)BAC污泥的另一个特点是微密，较高沉淀和脱水，将其固化比较简便。由于污泥中的有机物含量大幅增加，使污泥的肥效增加。因此，投加PAC的污水处理工艺在改善排水指标的同时，可同时实现简单可靠的污泥资源化利用和处置方式，使得污泥最终剩余物问题得到真正解决：其中的水分和有机物得以重新进入自然环境；而污泥含有丰富的微量元素，能够改良土壤结构，增加土壤肥力，促进植物的生长。