水资源在我们的日常生活中发挥着巨大作用。无论是人类生存还是工、农业发展，都离不开水这一重要资源。尤其是随着国家十二五规划的稳定发展，伴随着西部大开发和城市化进程的快速推进，一方面，人们的生活水平得到了普遍提高，另一方面，水资源短缺也成了限制西部地区经济发展和人民生活水平继续提高的重要因素，在这种情况下，提高水资源的利用率成了一件刻不容缓的大事情。
根据近年来的经济发展情况来看，我国经济稳定发展，但与此同时，工业废水和生活污水的排放量也逐年增加，值得担心的是，这一情况愈演愈烈，对我国未来的社会发展造成了极大威胁。生活污水和工业废水的肆意排放使得水资源中的重金属离子和有机污染物的排放量大大增加，从而导致水资源质量的不断下降。为了保持经济的稳定可持续发展，我国提出了循环经济和零排放的要求，并企图寻求技术手段来根治目前的水资源污染情况，但随着社会发展速度的迈进，这一传统治理理念明显不能满足社会的发展需要。在这种情况下，我们及时转变思想，做好对水处理工艺的进一步研究，利用技术手段来对已受到污染的水资源进行治理。
近年来，活性炭水处理工艺在国内外饮用水净化处理过程中的发展速度极快，所谓的活性炭处理技术是一种对微污染物进行水处理的工艺，是目前较为先进和环保的水资源治理技术。本文详细论述了该处理工艺在给水处理中的应用和研究情况，并对其未来的发展趋势做出了详细分析。
一、活性炭吸附技术的原理
从化学层面来说，活性炭能够有效的吸附水中溶质分子，需要经历一个相当复杂的过程，在这个过程中，需要几种力综合作用产生结果，其中包括离子吸引力、化学杂和力等。我们一般认为吸附是由两个阶段构成，一是迅速扩散，二是缓慢扩散。正是由于这种迅速扩散才导致活性炭能在短短数小时之内就达到60%-80%的吸附容量。在这个过程中，所谓的迅速扩散是指溶质分子在碳粒内沿经向均匀分布的阻力小的大孔隙中扩散的过程。其实在整个吸附过程中，影响活性炭吸附的主要因素是溶质分子极性，空间结构和分子量大小，就这一点来说，活性炭的吸附能力也和水源的水质有直接关系，换句话说，对于不同的物质分子，活性炭的吸附性也各不相同。
有人就曾经用活性炭技术对高藻类湖泊水进行处理。经过处理和对常规处理工艺的进一步研究，他们发现活性炭在给水处理过程中，确实发挥着重要作用，在利用活性炭对高藻类湖泊水处理后，他发现，这能保证湖泊水的平均浊度在0.4NTU以下，而藻类月平均去除率高达99.1%。
在水处理吸附法中，活性炭是应用最为广泛的吸附剂之一，总得来说，分为立状和粉状两种。其中，粉末活性炭对于我国水资源处理发挥着十分显著的作用，并且具有较长历史。制作活性炭的材料多种多样，一般来说，大多数含碳物质都可用作制作活性炭的材料，例如果壳、废旧塑料、城市垃圾、木材等等。果壳被看作是制作活性炭的最佳材料，但在我们的日常生活中，想要大规模的收集果壳资源，并不是一件容易的事，无论是贮存还是价格都存在一定的难度。因此，为了寻找果壳资源的替代物，近年来，我国一直继续寻找利用废弃物来制作活性炭的方法，这样不仅可以广泛回收废弃物，还可以变废为宝。除了材料的选择之外，国外也研究出了更为先进的活性炭制作方法，如物理活化法、催化活化法等，其中物化法是我们最常用的制作活性炭的方法。
二、活性炭处理技术的选择
一般来说，判断活性炭能否有效吸附水资源中的化合物，主要取决于该化合物的类型。因此，在利用活性炭来对污染水资源进行处理时，要深刻考虑混合程度和处理结束时间，将水资源药剂对吸附的干扰性降到最低。另一方面，在利用活性炭进行水资源处理时，还要考虑到以下因素：
1.具备充足的搅拌条件，能让活性炭快速和处理水有良好的接触，从而达到良好的净化结果。
2.尽量将活性炭与实际接触的时间延长，将活性炭的吸附能力发挥到最大化，从而进一步提高吸收率，缩短净化水资源的时间。
3.再利用活性炭对污染水源进行处理的过程中，要尽量避免其他化学药品的干扰，如高锰酸钾或混凝剂等。
例如，在进行活性炭的选择时，颗粒活性炭和粉末活性炭是常用的种类。当我们在使用颗粒活性炭时，要密切注意观察原水水质情况，并定期进行反冲洗，一般来说，六天反洗一次为最佳，当反冲强度达到30%以上即可。只有这样，才能有助于活性炭在净化水的过程中发挥最大效用。而对于新炭来说，需要在使用前将其浸泡最少24小时，并在此之后进行反冲洗，只有这样才能将活性炭中的焦油和碳粉等杂质去除干净。另外，对于工业污染物和突发臭味的水资源净化，选择粉末活性炭为最佳。
由此看来，在不同的情况下，需要对活性炭的种类进行不同的选择，这样做不仅有利于最大限度的发挥活性炭的作用，也有利于提高水资源净化的效率。
三、活性炭的再生
当使用完活性炭之后，它就会失去吸附能力，但活性炭具有极强的再生能力，可用于循环使用，这在一定程度上减少了活性炭的运行成本，大大降低了教学成本。在很多情况下，我们会使用加热的方法上活性炭再生。例如，我们可以先将活性炭附着的水经过蒸发而去除，然后推活性炭衣服的有机物进行焙烧、碳化、气化，从而使其恢复原有的活性。
而对于粒状活性炭来说，它的再生手段一般是采用多层耙式再生炉或移动床式再生炉等，可用的方法极多。我们知道不同的水质具有不同的再生周期，其实活性炭也具有再生周期，活性炭的再生周期和原水的水质具有密切联系，我们可以根据水质来科学推算活性炭的再生时间，并在实际使用过程中进行不断修正。
四、投资、成本控制
活性炭作为一种解决突发性水质污染的技术，其投资成本较低，投用手段灵活，具有相当可行性。关于活性炭的投资成本，我们不妨举个具体的例子来说明。例如，一家自来水厂的处理能力为100m3/d，该场所使用的设备投资在120万元左右，这样一来，该工厂每1m3的水需要投资12元，而相比之下，生物处理方法，以及活性炭处理工艺的投资，则具有很大优势。一般来说，对于生物处理方法来说，每1m3水需要投资一百元；而对于臭氧生物活性炭工艺投资来说，每1m3水需要投资250元左右，这其中还没有计算处理成本。
五、结论
早在80多年前，活性炭处理技术就已经在给水处理中加以运用，而到了20世纪60年代，活性炭吸附法，对于城市用水，城市污水和工业废水的处理，更是发挥着越来越广泛的作用，并逐渐发展成一种成熟的水处理技术。由于活性炭具有极其强大的再生功能，可以有效的节省设备投资费用其次，价格低、吸附速度快、适应性强是这一处理技术的优点，因此，对于化工工业废水处理以及城市污水生活废水的处理来说，活性炭处理技术确实存在广泛的应用前景。随着社会化进程的加快和对水资源的要求越来越高，活性炭的吸附功能和治理技术在未来将会发挥更加广阔的作用。
14011002000166号