活性炭指标

　　中图分类号：TU99124
　　文献标识码：B
　　文章编号：1000-4602(2000)07-0019-04

　　活性炭吸附性能一般都采用比表面积、碘值、亚甲基蓝吸附值、CCl4吸附值等指标(在此简称一般吸附性能指标)来表示。通常认为，这些指标高的活性炭就是吸附性能好的活性炭，所以习惯上都是根据这些一般吸附性能指标来选择水处理用活性炭。

1 问题的提出

　　①1994年在为某厂水处理系统(淮河水源)选择活性炭时，首先测定了活性炭的这些一般吸附性能指标。参选的三种活性炭中，3#炭比表面积最大，碘值、亚甲基蓝吸附值最高，是吸附性能最好的活性炭。但在实际运行试验时(每种活性炭取350g装入50×5的吸附柱中，以15m/h流速通水，并联平行运行，监测出水的CODMn及 E260值至去除率＜20%作为失效，下同)，发现情况异常(见表1)。

表1 三种待选炭在液河水质下运行数据活性炭编号 1# 2# 3#
失效前运行天数（d） 16 16 10
周期制水量（L） 5700 6000 4000

　　试验表明，2#活性炭运行周期最长，周期制水量最多。而一般吸附性能指标最高的3#椰子壳活性炭，其周期制水量仅为2#活性炭的2/3。无疑，实际使用应选用2#活性炭，而不是3#炭。
　　②选择了九种国产活性炭，在黄浦江水、太湖水、浙江黄巢湖水的水质条件下进行试验。九种炭同样测定其一般吸附性能，并选出六种进行现场运行试验。一般吸附性能指标测试结果列于表2，三种水质条件下的现场运行结果列于表3。

表2 九种活性炭的一般性能指标种类 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9#
比表面积（m2/g） Langmuir 1019 1041.66 1685.77 1367.35 830.28 1528.72 1245.65 989.62 1195.96
BET 728.17 744.48 1198.60 975.20 588.48 1073.03 895.30 700.13 857.15
碘值（mg/g） 893 922 1011 1084 1013 1122 983 1094 1106
CCl4吸附值（%） 33.0 39.20 73.81 52.80 36.29 64.48 48.65 45.95 46.20
亚甲基蓝吸附值（mg/g） 94.1 107.5 221.7 174.7 134.4 188.1 102 94.1 134.4
孔容积总孔 0.4371 0.4387 0.6266 0.5786 0.6036 0.5598 0.4675 0.3901 0.5202
大孔 0.0000 0.0120 0.0392 0.0190 0.0000 0.0672 0.0132 0.0324 0.057
过渡孔 0.2353 0.1761 0.2130 0.2439 0.4710 0.2696 0.0948 0.1729 0.2033
微孔 0.2379 0.2506 0.3744 0.3157 0.1470 0.2230 0.3595 0.1848 0.3112
孔表面积（m2/g）大孔 8.911 35.285 102.61 54.99 0.0000 170.99 35.396 83.954 21.644
过渡孔 231.61 194.76 322.26 270.65 302.13 434.18 122.27 233.16 197.31
微孔 487.64 514.43 773.72 469.56 302.52 467.87 737.63 383.02 638.19

表3 现场运行数据汇总活性炭编号太湖水质黄浦江水质浙江黄巢湖水质
运行天数（d）以CODMn失效时周期制水量（L）以E260失效时周期制水量（L）运行天数（d）以CODMn失效时周期制水量（L）以E260失效时周期制水量（L）运行天数（d）以CODMn失效时周期制水量（L）以E260失效时周期制水量（L）
1# 　　　　　　 8 4700 4100
2# 13 6100 4700 12 7200 8000 　　　
3# 23 11400 11400 20 9600 12400 13 6100 4200
5# 24 12700 12200 25 10000 12400 14 6600 4000
7# 6 2600 1800 8 2000 4000 2 750 300
9# 20 9300 6000 22 8400 12400 7 3300 2700

　　比较表2、3的数据同样可以看出，一般吸附性能指标最好的活性炭(3#)运行周期并不是最长的。而运行周期最长、制水量最多的5#炭其比表面积仅830m2/g，一般吸附性能指标也处于中等水平。

2 原因分析

　　上述试验是在四种不同水质条件下进行的，活性炭也基本上包括了国内水处理用活性炭的主要品种，试验结果却是一致的，即活性炭一般吸附性能指标(比表面积、碘值、亚甲基蓝吸附值、四氯化碳吸附值)与其对天然水中有机物吸附性能之间相关性不好。由此认为：若用这些指标来选择水处理用活性炭，可能会导致错误的选择，带来巨大的浪费。
　　造成这种现象的原因，主要是由于天然水中有机物的分子体积(分子量)远远大于一般吸附性能测试中所用的碘、亚甲基蓝、四氯化碳等的分子体积。活性炭微观结构中有大孔(＞100 nm)、过渡孔(2～100nm)和微孔(＜2nm)，构成活性炭比表面积的主要是微孔。活性炭吸附是一种表面现象，吸附量除了与比表面积多少有关外，还要考虑吸附的动力因素，即吸附质能否顺利到达活性炭的微孔表面。曾有人通过计算认为，当吸附质直径大于孔道直径1/3以上时，被吸附质运动就受阻，吸附量下降。天然水中有机物大多以腐殖质形式存在，主要包括四大组分：腐殖酸、富里酸、木质素、丹宁。这些物质的分子量大约为几百至几十万，比碘、亚甲基蓝、四氯化碳的分子量大得多。
　　从这一点进行分析，活性炭对天然水中有机物的吸附主要受过渡孔影响，而不是受微孔支配。这从表2中九种活性炭的孔容、孔面积可看出，过渡孔最多的是5#活性炭，它也正是现场运行试验中对水中有机物吸附最好的活性炭。活性炭在实际天然水质中吸附量多少(即运行周期长短)与过渡孔多少有关，而与微孔(比表面积)多少却相关性不好。

3 活性炭筛选新方法的验证

　　由于实际水质条件下的动态运行试验周期长，需要连续运转，工作量大，不适合大批量选炭。据此，提出了用天然水中四种有机物(腐殖酸、富里酸、木质素、丹宁)作为测试基质(吸附质)，用活性炭对它们的吸附容量和吸附速度作为指标，借以反映活性炭对水中有机物的吸附性能好坏，用于水处理用活性炭的筛选。试验表明，这种方法测定结果与实际水质条件下的动态运行试验结果一致，可以反映活性炭对天然水中有机物吸附性能的差异(见图1～4 和表4)。试验所用四种吸附质中的腐殖酸和富里酸从某水处理系统受污染的阴离子交换树脂中提取，木质素从造纸废水中提取，丹宁为试剂。

　　

　　

表4 三种活性炭的吸附速度吸附质腐殖酸富里酸木质素丹宁
活性炭 1# 2# 3# 1# 2# 3# 1# 2# 3# 1# 2# 3#
4min内平均吸附速度[mg/(g.min） 6 15 2 5 6 4 7 8 5 20 25 6

　　可以看出，这三种活性炭对天然水中四种有机物的吸附性能最好的是2#，其次是1#，最差为3#，该顺序与表1中三种活性炭在实际水质条件下运行试验结果是一致的，二者相关性很好。
　　类似的方法在长江、太湖、黄巢湖水质下的扩大试验中也同样得到验证，试验结果列于表 5、6。

表5 第一次扩大试验时不同试验方法测得的活性炭吸附性能名次顺序对照活性炭编号材料一般吸附性能指标排列顺序对水中四种典型有机物吸附容量和吸附速度排列名次长江水质下运行试验排列名次
比表面积碘值亚甲基蓝吸附值四氯化碳吸附值腐殖酸富里酸木质素丹宁
1# 煤 5 　 5 3 9 　　 10 　
2# 椰壳 11 7 11 11 11 　　 11 　
3# 果壳 10 6 9 8 3 　　 3 3
4# 椰壳 2 1 2 1 2（2）（2）（2） 2（2） 2
5# 山桃壳 8 5 7 9 　　　　　
6# 杏壳 7 4 3 6 1（1）（1）（1） 1（1） 1
7# 椰壳 3 3 6 5 10 　　 9 　
8# 果壳 9 　 10 10 　　　　　
9# 椰壳 1 2 1 2 7 　　 6 　
10# 椰壳（日本） 6 8 8 7 8 　　 8 4
11# 椰壳（美国） 4 　 4 4 　　　　　
注（）内为吸附速度排列顺序

表6 第二次扩大试验时不同试验方法测得的活性炭吸附性能名次顺序对照活性炭编号材料一般吸附性能指标排列顺序对水中四种典型有机物吸附容量和吸附速度排列名次实际水质运行试验排列名次
比表面积碘值亚甲基蓝吸附值四氯化碳吸附值腐殖酸富里酸木质素丹宁黄浦江水太湖水黄巢湖水
1# 山桃壳 7 9 7 9 4 　　 2 　　 3
2# 杏壳 6 8 5 7 3(3) 　　　 4 4 　
3# 椰壳 1 6 1 1 5 2 3(3) 4 2 2 2
4# 果壳 3 4 3 3 4 3(2) 　 4 　　　
5# 果壳 9 5 8 8 1(1) 4(1) 1(1) 1(1) 1 1 1
6# 煤 2 1 2 2 8 1 　　　　　
7# 椰壳 4 7 4 4 9(9) 9(9) 9(9) 9(9) 5 5 5
8# 煤 8 3 6 6 　　　　　　　
9# 果壳 5 2 5 5 2(2) 　 2(2) 3(2) 3 3 4
注（）内为吸附速度排列顺序

　　从表中可以看，采用四种典型有机物做吸附质测得的不同活性炭吸附性能排列顺序与实际水质条件下运行试验结果是一致的，而碘值等一般吸附性能指标的排列顺序与运行结果不同。 
　　至此已说明，在五种实际水质下(长江、黄浦江、淮河、太湖、黄巢湖)用测量活性炭对天然水中四种典型有机物吸附容量和吸附速度来选择水处理用活性炭的方法是正确的。

4 结论与讨论

　　①活性炭一般吸附性能指标(比表面积、碘值、四氯化碳吸附值、亚甲基蓝吸附值)与活性炭对天然水中有机物的吸附性能相关性不好，若用这些指标来选择水处理用活性炭，会得出错误的结果。其原因主要是由于天然水中天然有机物分子量巨大，分子体积大，活性炭对其吸附很大程度上受过渡孔通道多少的影响。而活性炭对碘值、四氯化碳、亚甲基蓝吸附则多在微孔进行，所以，吸附天然水中有机物的活性炭应当关注其过渡孔的多少，而不应单纯追求微孔(比表面积)的多少。
　　②采用测量活性炭对水中四种典型有机物(腐殖酸、富里酸、木质素、丹宁)的吸附容量和吸附速度方法，可以反映活性炭对天然水中有机物吸附性能的好坏，可用于筛选吸附天然水中有机物的水处理用活性炭。

参考文献：
［1］丁桓如，闻人勤等水处理用活性炭吸附性能评判方法探讨［J］热力发电，1998，(2)：50-54
［2］丁桓如，闻人勤等水处理用活性炭选择［J］华东电力，1999，(2)：43-4 6
［3］丁桓如，吕世政从污染阳树脂中提取有机物研究样品［J］上海电力学院学报，1990，(2)：92-99

电话：(021)65430410

guxinglong

2010年05月01日 09:31:38

2楼

如何做好施工员
施工员作为建筑五大员，在施工过程起着重要的作用。从工程刚开始的投标,到现场施工,工程质量管理,现场安全,现场资料,每月报量,预算,结算,及协调各方关系等都需要施工员积极参加。
首先在工程的投标报价阶段就需要施工员进行参加投标，对于一个由施工员参加报价的标书一旦以后中标，那么施工员作为该项目的管理人员之一，他对该工程的初步有了一个了解，如果报价中存在失误那么可以在工程开工后尽可能进行弥补。当然施工员在报价中要注意采用一定的投标技巧如采用不平衡报价法、多方案报价法、适当降低投标价格等，无论在报价中采用何种报价方式作为施工员对报价中的潜在风险需采取一定的措施，例如在进行投标报价时所报的材料价格要考滤到材料涨价的因素进行合理报价。可以根据市场情况将主材适当调高，将辅材价格调低这样即不会影响投标报价也适当考滤到了材料价格变化因素，
其次在工程现场施工中要负责：图纸绘审、施工方案、技术交底、施工质量控制、现场施工资料等工作。
1．图纸绘审：施工员在接到工程设计图纸后要认真阅读，对工程设计图纸中存在的疑问或存在的问题加以汇总，并向相关单位发出询问单，在施工过程中，如发现设计图纸存在问题，或因施工条件变化需要补充设计、需要材料代用，应及时向监理或建设单位相关人员提出等待确认；
2．施工方案：工程施工中施工方案的选择对工程的盈亏、质量的优劣、工期的提前与滞后起着至关重要的作用。施工员在编制施工方案时应有针对工程的特点和难点，充分了解施工现场及周围环境，选择先进实用、经济合理、成熟可靠的施工方案。这就需要我们施工员，有较强的专业技术及理论水平，一定的工程施工经验；
3．技术交底：施工员根据分项工程的施工方案，及时做好技术交底工作，经常对施工及操作人员进行质量、安全、工期要求方面的交底工作，使他们人人作到心中有数，避免因质量、安全等问题造成停工返工而影响工期。对工程的特殊过程进行技术交底时，对特殊过程的技术方案要请相关专家进行可行性论证，技术方案的交底必须符合相关施工验收规范、技术规程、工艺标准等相关要求；
4．施工质量控制：由于影响建筑工程施工质量的因素较多，但主要因素在人的控制、材料的控制、相关机械的控制。
人的控制：对直拉从事工程施工各类施工人员进行必要的专业技术培训，加强劳动纪律教育、调动其积极性，对要求高的工艺要有技术熟练，经验丰富的工人来完成
材料的控制：材料的控制主要是严格检查验收，正确合理地使用。对每批进入施工现场的材料都要进行相关检验。材料的购入要按照当月的要料计划进行分批采购，进入现场的材料必须要有相关厂家的合格证、材质证明、出厂合格证等相关报告。
相关机械的控制：根据工程不同工艺特点和技术要求，选用合适的机械设备，正确使用和保养好机械设备，配合相关技术人员做好机械设备的管理制度及使用制度。
5．相关施工资料：施工员在施工过程中要认真做好施工日记的记录，填写各分部分项工程的过程记录及验收记录。绘制本专业的竣工图，整理、编制竣工资料，填写月生产计划和月度已完实物工作量报表的编制，对班组完成工作量进行考核。及时对本专业施工管理和施要技术进行归纳小结；
其次在施工过程协助项目经理做好组织协调、工程施工中的变更及签证工作。
1．组织协调：工程的建设是个对外沟通的过程，一个工程的建设涉及到方方面的内容。所以施工员应协助项目经理做好组织协调工作。在施工前施工员应根据项目工程的特点，技术要求。协助项目经理做好开工前的人员组织，编制机具设备申请表及要料计划表。在施工过程中做好与监理或业主及相关施工单位人员的沟通工作。做好本专业工程与其他专业工程的沟通衔接。
2．变更及签证：施工过程中由于各方面原因导致原设计变更是在所难免的。施工员在接到设计变更通知单后应立即停止变更前的工作，仔细核对变更后的设计与原设计的比较。并做出相应的标记，给现场施工人员发出通知单，做好变更后的相关交底。签证是工程利润的重要来源之一，作为施工员，应及时了解相关工程量的增减，将所增工程量及时报予监理或业主进行认可。
最后交工验收阶段工作：1．交工验收准备：工程接近尾声进行交工验收时，施工员应协同项目部相关人员进行自我验收，对不符合相关要求及时加以纠正。做好本专业相关工程竣工资料。2．竣工结算：工程交工后施工员应根据施工承包合同及补充协议,开、竣工报告书、设计施工图及竣工图、设计变更通知单、现场签证记录、甲乙方供料手续或有关规定、采用有关的工程定额、专用定额与工期相应的市场材料价格以及有关预结算文件等做好竣工结算，对工程中发生的签证要单独进行结算，对发现预算中有漏算或计算误差的应积极争取及时进行调整。将各分部工程编制成单项工程竣工综合结算书。积极配合工程审计人员进行工程量的审核工作，对审计中的不合理审核要主动争取。3. 工程完成后,施工员及项目部其他管理人员对该工程的所有财产和物质进行清理,作为项目部成本核算的依据. 对工程中分包的施工结算,根据施工合同、各原始预算、设计图纸交底及会审纪要、设计变更、施工签证、竣工图、施工中发生的其他费用,进行认真审核,并重新核定各单位工程和单位工程造价. 工程结束后,施工员应认真总结,配合项目部经理及技术负责人进行项目部成本分析,计算节约或超支的数额并分析原因,吸取经验教训,以利于下一个工程施工造价的管理与控制.
结尾：施工员岗位是贯穿工程建设管理的全过程，是一集技术、理论、组织、沟通等多方面的综合岗位。施工员应立足现场管理,强化过程控制，增强索赔意识，不断探索降低工程成本的途径，积累经验,提高工程管理的水平，它需要我们施工员在平时工作过程中不断地去学习、累积。

guxinglong

2010年05月01日 09:33:49

3楼

染料纺织工业在我国和世界上都有很快速的发展，经济产值巨大，但是快速发展也给环境带来了很大的污染。其中以印染行业废水的污染最为严重，染料废水成分复杂,色度深，大多数为有毒的难降解的有机物[1]，具有高COD（化学需氧量）,高BOD（生化需氧量），高色度，高酸碱度等特点。处理染料废水的方法有物理法，化学法，电化学法，生化法等[2]，而且都取得了一些效果。
但是自从1894年法国科学家H.J.H Fenton发明用亚铁离子和双氧水在酸性条件下生成具有强氧化性的.OH，并命名为Fenton（芬顿）试剂[2-3]。随后在1964年H.R.Eisenhouser将芬顿试剂用来处理芳酚与烷基苯废水[2]，让芬顿试剂走进了污染物处理的研究范围。随着社会的发展和日益严重的环境污染，人们对环境的要求以及对环保关注使得对芬顿试剂的研究日益活跃起来。
采用Fenton 法处理印染废水,与一般生物和化学方法相比,具有效果好、设备简单、反应速度快，无选择性，反应彻底，可自动产生絮凝[4-7]。同时芬顿试剂如此受到重视还因为这种方法不会产生二次污染，这在当今已经污染严重的情况下我们不能再牺牲环境来保护环境。芬顿试剂的绿色性和高效自然会引起广泛的关注从而成为近年来的研究热点之一。
电芬顿法是电化学和芬顿试剂综合利用的新型方法，它除了具有高级氧化的特点之外还有节省药剂费用和氧化剂费用，有效降解有机物的特点，更加提高反应速率，且不会产生由Fe（OH)3污泥形成的污染[8]电- Fenton的应用前景十分广泛, , 可以通过电解氧而直接产生羟基自由基, 从而避免了双氧水的使用, 大大节约处理废水的成本, 对电- Fenton 方法的改进, 正受到环保工作者的关注[7]。
本项目应用的电芬顿法对于当今染料废水的研究很有创新性和研究性，我们提出的电化学和芬顿试剂联合使用的方法（即电芬顿法）能够处理染料废水中的绝大多数对环境有害的物质，而且是一种极有潜力的无二次污染处理方法。
上世纪90年代欧美日等发达国家便已开始用芬顿试剂来处理污水和给水，而且也取得了很好的效果，但是我国在这反面一直处于研究阶段并没有大范围正式运营。在污水处理方面我国还比较落后，目前大多还停留实验研究阶段，待研究和应用的空间还很大。

gyjzyscl

2012年08月24日 15:13:53

4楼

活性炭的脱色指标，对于活性炭的选购是很重要的，谢谢楼主的分享！

suifengzailushang

2013年07月17日 16:30:15

5楼

gyjzyscl 发表于 2012-8-24 15:13 活性炭的脱色指标，对于活性炭的选购是很重要的，谢谢楼主的分享！谢谢分享，学习学习而已

锤锤

2013年09月22日 09:32:31

6楼

过来看看，顺便赚点土木币