陆海涛
嘉兴市联合污水处理有限责任公司 浙江省嘉兴市 314000
摘要：现如今城市建设不断进步，人们生活水平有了很大的提高，城市中污水排放量与水资源使用量不断扩大。对于城市污水处理来说，污泥处理是其中较为重要的部分，占据了污水厂运行成本的很大比例。为了充分贯彻可持续发展战略，将污水处理进一步绿色化，就要充分重视将污泥处理的模式和技术进行处理，其很大程度上可以防止二次污染的出现。本文就城市污水处理厂污泥制活性炭进行了一定的分析，希望能够为有关工作提供一定的参考。
关键词：城市污水处理；污泥；活性炭；分析
改革开放以后，我们国家的经济发展迅速，城市化进程也在不断进步，城市人口越来越多，所以也就加大了城市的用水量。要想将居民生活进一步改善，保证城市工业用水与生活用水的供应量，就要重视提高污水处理的水平。但是在建设现代化城市的时候，要想提高污水处理的水平，就要重视减少污染、降低成本。减少污水处理成本能够提高污水处理厂的经济利益，降低污染能够充分保证污水处理厂的健康发展。在进行污水处理的时候，污泥处理是其重要部分，也是高成本、高能耗、高污染的处理部分，在堆肥、填埋以及焚烧等污泥处理上应用较广。焚烧污泥会产生氮氧化物以及重金属，污泥填埋也会对土地造成污染。污泥堆肥可以有效实现废物利用与资源回收，但是其环保型与安全性不能得到保证。污泥制活性炭是通过污泥当作前驱体，来制活性炭的一种方式，不光可以满足资源回收和废物利用的有关需求，也能进一步提高污水处理的经济效益，尽可能减少污染。城市污水处理厂污泥制备活性炭的途径具体来说有两个方面。污泥制活性炭的吸附力度关键由其表面官能团、孔隙分布以及表面积等性质决定。污泥制活性炭一般都是将制备条件进行改变，进而提高活性炭的吸附力。主要从化学活化制活性炭、物理活化制活性炭这两点去阐述污泥制活性炭的途径。
一、物理活化制活性炭
制活性炭较为普遍应用的途径之一就是物理活化。其影响活性炭的吸附力主要表现在两点：第一，物理活化热解的温度；第二，物理活化停留的时间。
（一）热解温度
物理活化质活性炭基本来说，是将泥污里的物质进行热解反应，形成活性炭的过程。在进行物理活化的时候，要重视合理的控制热解温度。假如热解温度比标准数值低，就会导致污泥物质的活跃性较低，意思就是不可以有效的参与反应。这样一来就会使活性炭的孔道数量不充足以及表面积过小，降低活性炭吸附的能力。相反，假如热解温度比标准值高，就会使污泥中的物质产生过度反应、剧烈反应，进而使活性体的孔道出现塌陷的情况，这样也会对活性炭吸附的能力造成损坏。对物理活化制活性炭的有关文献进行研究和分析，可以发现热解温度处在五百摄氏度到六百摄氏度之间，其形成的活性炭的吸附力是比较强的，且能保证不低的产量。
（二）停留时间
影响物理活化制活性炭的主要因素之一就是停留时间。如果污泥在进行活化的时候，停留时间充足，就能使活性炭吸收到比较充足的热量，进而让更多的焦油进行分子化，就可以让更多杂质碳进行挥发，这样一来就能大大提升活性炭吸附的能力。不过要重视一点，假如污泥在进行活化的时候，停留的时间过于长，就会使活性炭吸收到过量热量，进而加快分子的运动速度，使孔道出现塌陷的情况。所以说，充分控制好停留的时间，有利于提高活性炭的吸附能力。相关研究表明，物理活化制活性炭的停留时间保持在一小时到两小时之间是最佳的，其能提高活性炭吸附能力，并且扩大活性炭表面积。
二、化学活化制活性炭
化学活化制活性炭一般来说是通过化学试剂将污泥进行浸渍，导致其产生膨胀的现象，且让污泥中物质和化学试剂之间发生交联反应、聚缩反应，进而增大活性炭的表面积，协助材料里的碳原子脱离结构单元的含氧官能团以及侧链，再接着进行造孔工作。现如今，化学活化制污泥的时候普遍采取的的化学活化剂具体有氢氧化钠、硫化钾、硼酸、碳酸钾、硫酸以及氢氧化钾等，其中对活性炭的吸附能力产生影响的主要有活化温度、液固比以及活化剂浓度等各种元素。
（一）活化剂浓度
活化剂浓度是化学活化制活性炭中最关键的元素之一。如果化学活化剂的浓度比标准值低的话，就会使污泥的化学反应降低，进而使得活性炭的表面积减小，孔道减少，大大降低了活性炭吸附的能力。相反的，如果化学活化剂的浓度高于标准值的话，就会使活性炭的造孔过度，且重金属富集，或者其他因素富集，这样一来就会使活性炭的中孔、大孔出现扩散的现象，进而造成活性炭的表面积减少等各种问题。按照有关书籍记录，化学活化剂的浓度保持在每升3mol，或者百分之四十左右，才可以保障化学发生反应的时间是足够充分的，并且对活性炭吸附的能力不会造成损害。
（二）液固比
液固比的意思就是需要进行处理的污泥和化学活化剂之间的比值。其能够对化学活化剂和污泥之间的接触面积产生直接的影响与冲击，且对两者化学反应的速率产生影响。假如液固比值比标准值高的话，就会导致化学活化剂含量出现过高的现象，这样就会使污泥反应过度、润涨过度，进一步使活性炭造孔出现过度的现象，降低了活性炭的表面积，有的时候严重的会使活性炭孔道出现塌陷的问题，进而削弱活性炭的整体吸附能力。相反，要是固液比比标准值低的话，就不能有效使污泥进行化学反应，加大了活性炭造孔的功能，进一步削弱了活性炭吸附的能力。按照有关文献表明，污泥和化学活化剂之间的液固比在1:1到1；3之间是最佳的，其可以使活性炭实现更好的配备成果。
（三）活化温度
化学活化剂制活性炭的时候，活化的温度可以直接影响活性炭的反应效果和反应速率，这和物理活化制活性炭中，热解温度的作用较为相像。综上所述，表面化学活化剂的活化温度是比较高的，其能够达到六百摄氏度到八百摄氏度之间，在这个范围里，活性炭的转化效率与其他的温度相比是较高的。所以要充分重视将化学活化剂制碳的活化温度控制在合理的范围内。
结束语：
总的来说，在新时代背景下，提升污水处理厂制备活性炭的整体效率十分必要，不光可以有效减少污水处理的成本投入，还与可持续发展战略的要求相符。其制备方式主要有两种，化学活化和物理化，在实际操作的时候，要按照具体情况，对制备的条件进行合理的控制，进而尽可能的提高产量降低能耗，提高污泥的利用率，提升污水处理的整体效益。
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作者简介：陆海涛（1982-01），男，汉族，籍贯：浙江省嘉兴市，当前职务：部门经理，当前职称：工程师，学历：本科，研究方向：污水处理