煤化工环节中的焦化环节是造成污染最严重的工业部门之一。近年来,随着焦化污染的日益严重,所带来的焦化污染地块的地下水污染程度也随之增加。焦化污染地下水的污染物含量高于一般污染地下水,并且污染物多为难降解有机物。焦化污染地下水对周围居民的生产生活以及农田的生态环境产生了巨大的危害。如何处理和修复焦化污染地下水是污染源企业亟需解决的一个问题。其中,作为一种应用比较成熟的处理方法,吸附法的工艺较为简单。并且吸附法的投资成本较低,操作简便。目前比较常用的吸附剂有:吸附树脂、焦炭、膨润土、活性炭等。但一些吸附性能较好的吸附剂普遍存在着价格昂贵、合成路线长、复用效果差等问题。因此,开发一种价格低廉、来源广的吸附剂是当前吸附法处理焦化污染地下水的重要研究方向。煤炭是在全世界范围内主要的能源之一,我国的煤炭储量极为丰富。煤炭具有较大的孔隙率和比表面积,在对焦化污染中污染物吸附时,有着良好的吸附性能。同样焦粉也是一种孔隙结构比较发达的工业副产品,有着良好的吸附性能。在我国的焦化生产环节中,每年有大量的焦粉作为副产品产出,其价格低廉并且来源广泛。焦粉的比表面积较大,孔隙结构发达,其在生产过程中,经历了高温高压的生产过程,具有很好的机械强度和热稳定性,是一种较好的廉价吸附剂。本文采用三种煤(长焰煤、气肥煤、焦煤)和焦粉作为吸附剂进行了对焦化污染地下水中有机污染物进行了吸附行为的研究,确定了对其最佳的吸附条件并且比较了四种炭基吸附剂的吸附效果。在本研究中,以吡啶、喹啉两种有机物作为焦化污染地下水中的特征污染物,探讨了四种吸附剂对其的吸附机理。并且对四种炭基吸附剂的吸附等温线、吸附热力学及动力学函数进行了研究。四种吸附剂的投加浓度、接触时间、溶液pH对吸附焦化污染地下水的效果均有一定影响。在一定范围内,吸附剂的投加浓度越大、接触时间越长吸附效果越好,溶液pH对吸附过程影响不大。根据试验结果,可以确定在四种吸附剂投加浓度为6g/L,于恒温水浴振荡箱中的接触时间为30min,温度为298K,振荡速度为150r/min,不调节溶液pH时四种吸附剂长焰煤(LFC)、气肥煤(GFC)、焦煤(CC)和焦粉(CP)对焦化污染地下水中COD的去除率分别为74.09%,43.25%,34.08%和24.64%。四种吸附剂再生复用结果表明,这些再生吸附剂经热处理后,经过7次回用,CP表现出了非常好的复用性,而三种煤吸附剂的再生后的复用性能较差。四种吸附剂处理吡啶和喹啉配制而成的模拟废水,CP和LFC吸附剂的吸附效果好于其他两种煤吸附剂。在最佳条件下,CP吸附剂对模拟废水中吡啶和喹啉的去除率分别为81.54%和66.97%,LFC吸附剂对模拟废水中吡啶和喹啉的去除率分别为66.95%和81.47%。并且四种吸附剂对吡啶和喹啉的吸附均能够用Freundlich等温吸附模型来进行很好地描述,说明四种吸附剂的吸附行为是以表层为主的多层吸附。四种吸附剂对吡啶和喹啉的吸附,在动力学上与准二阶动力学模型相符。这说明,四种吸附剂吸附吡啶和喹啉的吸附行为包含液膜扩散过程、表面扩散过程以及内部颗粒扩散过程。并且可以看出,其主要速控步为表面扩散。四种吸附剂对吡啶的喹啉的吸附反应活化能均小于83.72kJ/mol,说明该吸附行为是以物理吸附为主。通过对四种吸附剂对吡啶和喹啉的吸附过程中热力学试验数据进行了拟合和相关参数的计算,发现四种吸附剂对吡啶和喹啉的吸附过程中是热力学非自发的。四种吸附剂对吡啶和喹啉的吸附过程是热力学放热过程。并且,四种吸附剂对吡啶和喹啉的吸附是一个热力学反应程度减少的过程。本论文有图33幅,表16个,参考文献112篇。