专利名称：一种控制净化水pH值升高的活性炭及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种活性炭及其制备方法，特别是涉及一种控制净化水pH值升高的活性炭及其制备方法。
背景技术：
随着工业生产的发展，水系的污染越来越严重，为了保证城市居民饮用水和工业生产用水的质量，已有越来越多的城市供水厂和企业供水站采用活性炭对水进行深度净化处理，消除水中的各种污染物，保证居民的身体健康。但水经活性炭净化后在相当长的一段时间内pH值显著升高，超过了国家饮用水和工业生产用水的质量要求，使这部分水不能使用。无论采用哪种活性炭均不同程度存在pH值升高的问题，如果此问题不解决将造成水资源的极大浪费。
活性炭净化水pH值升高的主要原因是活性炭有巨大的比表面和吸附力，在吸附水中各种污染物的同时，吸附了水中大量离子，破坏了水中原有的离子平衡，使活性炭净化水的pH值升高，不符合国家饮用水和工业生产用水的质量要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种能控制净化水pH值升高的活性炭。
一种控制净化水pH值升高的活性炭，是将活性炭用酸或相应的盐溶液浸渍后得到的。
本发明的另一个目的是提供一种制备上述活性炭的方法。
一种制备控制净化水pH值升高的活性炭的方法，是用酸或相应的盐溶液对活性炭进行浸渍或在活性炭制备过程中对原料进行浸渍得到控制净化水pH值升高的活性炭。
所述酸优选为盐酸、硝酸、丙酸、硼酸、柠檬酸、苦味酸、磷酸、水杨酸、硫酸或乙酸中的一种或任意组合。
所述相应的盐优选为氯盐、硝酸盐、丙酸盐、磷酸盐、硼酸盐、柠檬酸盐、苦味酸盐、水杨酸盐、硫酸盐或醋酸盐中的一种或任意组合。
所述酸或相应的盐溶液的优选浓度为0.1-40％，最优选浓度为0.5-10％。
所述酸或相应的盐溶液与活性炭或活性炭原料的重量份数比为1-200∶1。
一般情况下，浸渍时间为5-80小时。经浸渍的活性炭经50-200℃干燥后得到成品，干燥时间为0.5-8小时。
用于制作能控制净化水pH值升高的活性炭的活性炭原料可以是多种多样的，例如褐煤活性炭、烟煤活性炭、无烟煤活性炭、椰壳活性炭、杏壳活性炭、木质活性炭或再生活性炭。
本发明巧妙地利用酸或相应的盐溶液浸渍活性炭原料，使活性炭表面吸附部分含氧的酸性官能团，在活性炭净化水时释放出酸性离子，从而维持水中的离子平衡。该处理方法适用于各种活性炭，简单易行，成本低，且有利于活性炭表面生物膜的生长，提高活性炭的生物净水能力。利用本发明地活性炭净化水，能减少水的pH升高，能够保证pH值小于8.4，使净化后的水完全符合国家饮用水和工业生产用水的质量要求，从而节约大量水资源，并降低水厂的运行成本。
具体实施例方式
实施例125克12×40目煤基活性炭，其pH值9.1，用100克含有1.0克浓度10％盐酸和0.5克浓度98％硫酸的溶液浸渍50小时，过滤掉剩余溶液，在80℃的条件下干燥3小时，得到成品能控制净化水pH值升高的活性炭。用这种活性炭过滤净化水，进水的pH值是7.5，水的流量是150ml/min，活性炭床层出水的pH值最高不超过8.0。
实施例230克16×45目无烟煤活性炭，其pH值9.2，用100克含有1.2克的浓盐酸和0.4克浓硫酸的溶液浸渍30小时，过滤掉剩余溶液，在空气中晾干200min，得到成品能控制净化水pH值升高的活性炭。用这种活性炭过滤净化水，进水的pH值是7.5，水的流量是150ml/min，活性炭床层出水的pH值最高不超过8.0。
实施例320克10×35目椰壳活性炭，其pH值9.2，用100克含有0.9克的柠檬酸和0.6克乙酸的溶液浸渍60小时，过滤掉剩余溶液，在空气中晾干200min，得到成品能控制净化水pH值升高的活性炭。用这种活性炭过滤净化水，进水的pH值是7.8，水的流量是150ml/min，活性炭床层出水的pH值最高不超过8.4。
实施例425克12×40目椰壳活性炭，其pH值8.9，用100克含有1.2克的柠檬酸钠和0.9克乙酸的溶液浸渍5小时，过滤掉剩余溶液，在空气中晾干100min，在200℃干燥活性炭6小时，得到成品能控制净化水pH值升高的活性炭。用这种活性炭过滤净化水，进水的pH值是7.8，水的流量是150ml/min，活性炭床层出水的pH值最高不超过8.4。
实施例5
35克20×35目木质活性炭，其pH值8.9，用100克含有0.8克的硼酸钾和1.5克氯化钠的溶液浸渍80小时，过滤掉剩余溶液，在空气中晾干100min，在200℃干燥活性炭6小时，得到成品能控制净化水pH值升高的活性炭。用这种活性炭过滤净化水，进水的pH值是7.8，水的流量是150ml/min，活性炭床层出水的pH值最高不超过8.4。
实施例630克16×45目无烟煤，用100克含有1.2克的浓盐酸和0.4克浓硫酸的溶液浸渍30小时，过滤掉剩余溶液，空气中晾干200min，然后炭化、活化，炭化终温600℃，活化温度为900℃，用水蒸汽做活化剂，得到的活性炭成品能控制净化水pH值升高。用这种活性炭过滤净化水，进水的pH值是7.5，水的流量是150ml/min，活性炭床层出水的pH值最高不超过8.0。
权利要求
1.一种控制净化水pH值升高的活性炭，是将活性炭用酸或相应的盐溶液浸渍后或在活性炭制备过程中对原料进行浸渍得到的。
2.根据权利要求1所述的活性炭，其特征在于所述酸为盐酸、硝酸、丙酸、硼酸、柠檬酸、苦味酸、水杨酸、磷酸、硫酸或乙酸中的一种或任意组合；所述相应的盐为氯盐、硝酸盐、丙酸盐、磷酸盐、硼酸盐、柠檬酸盐、苦味酸盐、水杨酸盐、硫酸盐或醋酸盐中的一种或任意组合。
3.一种制备控制净化水pH值升高的活性炭的方法，是用酸或相应的盐溶液对活性炭进行浸渍得到控制净化水pH值升高的活性炭。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述酸为盐酸、硝酸、丙酸、硼酸、柠檬酸、苦味酸、水杨酸、磷酸、硫酸或乙酸中的一种或任意组合；所述相应的盐为氯盐、硝酸盐、丙酸盐、磷酸盐、硼酸盐、柠檬酸盐、苦味酸盐、水杨酸盐、硫酸盐或醋酸盐中的一种或任意组合。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于所述酸或相应的盐溶液的浓度为0.1-40％，优选浓度为0.5-10％。
6.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于所述酸或相应的盐溶液与活性炭的重量份数比为1-200∶1。
7.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于所述浸渍时间为5-80小时。
8.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于所述经浸渍的活性炭经50-200℃干燥后得到成品。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述干燥时间为0.5-8小时。
10.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于所述活性炭为褐煤活性炭、烟煤活性炭、无烟煤活性炭、椰壳活性炭、杏壳活性炭、木质活性炭或再生活性炭。
全文摘要
本发明公开了一种控制净化水pH值升高的活性炭及其制备方法。该活性炭可通过酸或相应的盐溶液浸渍或在活性炭制备过程中对原料进行浸渍制备得到。所述溶剂为酸或相应的盐，其优选浓度为0.1－40％，最优选浓度为0.5－10％；溶剂与活性炭的比例为1－200∶1；浸渍时间为5－80小时。所述处理后的活性炭直接用于水净化或经干燥后用于各种水净化，活性炭干燥的温度为50－200℃，干燥时间为0.5－8小时。该处理方法适用于各种活性炭，简单易行，成本低，且有利于活性炭表面生物膜的生长，提高活性炭的生物净水能力。用该法处理后的活性炭净化水，得到的水pH值低，符合国家饮用水和工业生产用水的质量要求。
文档编号B01J20/30GK1626455SQ20031011709
公开日2005年6月15日 申请日期2003年12月9日 优先权日2003年12月9日
发明者张文辉, 王岭, 李书荣, 梁大明 申请人:煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院