隨著大多數(shù)城市和工業(yè)地區(qū)對水需求量的迅速增加，水資源短缺問題日趨嚴(yán)峻，同時，人們對于水處理的關(guān)注程度也日漸增強。在不同地區(qū)和不同年代，工業(yè)生產(chǎn)過程中所使用的水凈化處理技術(shù)存在一定差異，活性炭凈水技術(shù)作為常用凈水處理工藝，有較長的應(yīng)用歷史。為了建立較為系統(tǒng)、可靠的凈水方案，人們也在逐步完善和發(fā)掘活性炭的凈水能力。在選用活性炭時，企業(yè)通常傾向于更加經(jīng)濟實惠的粉末活性炭，且其在凈水處理中效果也更加明顯，優(yōu)勢較為突出。
一、粉末活性炭的凈水原理
粉末活性炭的吸附作用原理較為復(fù)雜，其吸附效果會受到多種作用力的影響，其中，分子之間的相互作用力是影響活性炭吸附能力的關(guān)鍵因素。物質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的分子之間還會出現(xiàn)相互吸附的關(guān)系，任何一個分子被吸附到活性炭內(nèi)部，都會導(dǎo)致其他分子被持續(xù)性地吸入到活性炭的孔隙之中，從而形成一種活性炭持續(xù)吸附物質(zhì)結(jié)構(gòu)的形態(tài)。
由活性炭吸附雙速率擴散理論可知，活性炭的吸附作用包括迅速擴散過程和緩慢擴散過程兩個雙速過程階段。
從迅速擴散過程來看，指的是水中的被吸收分子由活性炭顆粒內(nèi)沿向阻力較小的碳粒孔隙中運動的過程，由于活性炭具有較高的孔隙，因而擴散阻力相對較大，在溶質(zhì)分子向活性炭微孔中擴散時，由于孔隙相對狹小，因而阻力更加明顯，這就會降低擴散的速度。
粉末活性炭是一種主要內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附能力強的一類吸附劑，它的微孔結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，具有很強的吸附性能!活性炭是由許多石墨型層狀結(jié)構(gòu)的微晶不規(guī)則集合而成，由于活性炭顆粒結(jié)構(gòu)小，微孔結(jié)構(gòu)很多，因而具有很大的內(nèi)表面積，在對于色度"味"化學(xué)有機物等的吸附作用上，不僅吸收速度快，而且吸收容量大，效果好。
在加上活性炭顆粒之間的碰撞作用，就更加有利于其吸附作用的發(fā)揮，促進(jìn)了吸附容量的增加。運用粉末活性炭吸附作用處理水，能降低水體中的溶解性有機物含量，同時粉末活性炭也能去除異味物質(zhì)，并且生產(chǎn)方便。
二、工業(yè)水處理中粉末活性炭的應(yīng)用方法
1、投加量的選擇
工業(yè)廢水處理中，粉末活性炭投放量的增加，有助于污染物質(zhì)去除率的提高，只有投放量超過30mg/L時，才能夠達(dá)到較為理想的吸附效果。
工業(yè)水處理中，粉末活性炭投放量的確定原則為：
1、粉末活性炭投加量需要考慮經(jīng)濟效益，同時，保證其上限不能穿透濾池。
2、投加量下限的確定原則為濾后相關(guān)指標(biāo)達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)。在處理工業(yè)水時，若粉末活性炭投放量不足，雖然避免了浪費，提高了吸附效率，但無法保證有效吸附工業(yè)水中的污染物質(zhì)。相反，若粉末活性炭投放量過多，則會造成活性炭浪費，增加水處理成本。
2、投加點的選擇
在投加粉末活性炭和混凝劑時，需要對兩者之間投加距離進(jìn)行適當(dāng)控制，防止兩者之間出現(xiàn)競爭性吸附。
不同的粉末活性炭投加點，其對不同水質(zhì)所產(chǎn)生的吸附效果也存在較大差異。在確定粉末活性炭投加點時，需要對該點能否符合充分?jǐn)嚢枰筮M(jìn)行考慮，這樣一方面能夠提高活性炭的吸附效率，另一方面還有助于工業(yè)廢水與活性炭的充分接觸，從而提高溶質(zhì)物質(zhì)的吸附效果。
三、工業(yè)水處理中粉末活性炭的應(yīng)用結(jié)果
實踐證明，投加粉末活性炭對色度的作用效果更加理想，色度低，說明金屬離子和有機物的去除效果較理想。同時，有助于酚類物質(zhì)的去除，且去除效果較好。粉末活性炭對于陰離子洗滌劑的去除效果也較為明顯，且這一吸附作用在工業(yè)水處理中也得到了廣泛應(yīng)用。
四、結(jié)論
粉末活性炭能有效去除水中合成有機物、氯化有機物、色度和味道，這也正是粉末活性炭在工業(yè)水處理中得到廣泛應(yīng)用的主要原因，能有效避免傳統(tǒng)水處理技術(shù)存在的種種缺陷。
同時，粉末活性炭的投放方式也比較簡單，吸附循環(huán)時間較短，相應(yīng)的經(jīng)濟成本也就更低，所以，需要從工業(yè)水的實際污染程度和類型出發(fā)，對粉末活性炭的類型進(jìn)行選擇。當(dāng)工業(yè)水的污染程度較為嚴(yán)重時，如果過量投加粉末活性炭，就會加大水處理的經(jīng)濟投入。
因此，各個工業(yè)企業(yè)需要對粉末活性炭凈水技術(shù)進(jìn)行逐步的完善和改進(jìn)，從而提高活性炭的應(yīng)用效率，充分利用其吸附能力，降低凈水成本。對通過粉末活性炭進(jìn)行工業(yè)水處理的企業(yè)來說，有效利用吸附容量是降低凈水成本的一種方式，而這也是技術(shù)開發(fā)和改進(jìn)的主要方向。
在現(xiàn)階段的工業(yè)水處理過程中，受到投加量控制準(zhǔn)確性的影響，在充分凈化水體的同時，也存在大量粉末活性炭利用不充分的現(xiàn)象。有效利用粉末活性炭，實現(xiàn)資源的充分利用是未來凈化水技術(shù)發(fā)展的趨勢。