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摘 要：国外利用粉末活性炭去除水中有机物、除色、除嗅味物质己取得成功的经验与较好的去除效果。如上世纪20年代美国芝加哥，已成功利用粉末活性炭与慢砂过滤工艺相结合，防预了饮用水的氯酚污染；在东普鲁士早已利用粉末活性炭消除季节性的原水藻类异味等。认为虽然颗粒活性炭能保证良好的工艺性，但吸附循环的较短时间仍是粉末活性炭的优点。国内利用粉末活性炭去除污染物正处于研究之中，目前实际的应用仍然不多。
关键词：活性炭 吸附 污水处理
一、前言
我国每年工业废水排放量很大，其中含有很多剧毒成分，像氰化物、铬、锌、镍等金属离子等。废水的处理方法有很多种，主要有膜处理法、化学沉淀法和电解法等，本文介绍的是活性炭吸附法。活性炭有很大的表面积，也有很高的物理和化学吸附功能。因此活性炭吸附法在废水处理中被广泛应用，而且具有效果好、效率高等特点。
二、活性炭
活性炭又称活性炭黑，是黑色粉末状或颗粒状的无定形炭，具有无数细小孔隙，堆积密度低，比表面积大。活性炭不仅具有很强的物理吸附和化学吸附功能，还具有解毒作用。
（一）活性炭的分类。由于原料来源、制造方法、外观形状和应用场合不同，活性炭的种类很多，按外观形状可以分为粉状活性炭、颗粒活性炭、不定型颗料活性炭、圆柱形活性炭、球形活性炭、其它形状的活性炭。而生产中应用的活性炭一般制成粉末状或颗粒状。粉末状的活性炭吸附能力强，容易制备，价格低廉，但再生困难，一般不能重复利用。颗粒状的活性炭价格较高，但可再生后重复利用，操作管理方便。因此在水处理过程中多采用颗粒状活性炭。
（二）活性炭吸附。活性炭吸附是利用活性炭中的固体表面对水中的一种或多种物质产生吸附作用，从而达到净化水质的目的。
（三）影响活性炭吸附的因素。1.活性炭吸附剂的性质。其表面积越大，吸附能力就越强；容易吸附非极性或极性低的吸附质；其颗粒的大小，细孔的构造和分布的情况以及表面化学性质等对吸附也有很大的影响。2.吸附质的性质。取决于其溶解度、附质的浓度、表面自由能等。3.废水PH值。一般活性炭在碱性溶液中比在酸性溶液中吸附率低。4.共存物质。多种吸附质共存时，活性炭对某种吸附质吸附的能力比只含该种吸附质时吸附的能力差。5.温度。温度对活性炭的吸附影响较小。6.接触时间。应充分利用吸附能力保证活性炭与吸附质接触一定的时间，使吸附接近平衡。
三、活性炭在污水处理中的应用
（一）活性炭处理含铬废水。铬是电镀中用量较大的一种金属原料，六价铬随废水中pH值的不同以不同的形式存在。
活性炭能有效地吸附废水中的Cr（Ⅵ）。活性炭的表面存在大量的含氧基团如羟基、羧基等，它们的静电吸附对Cr（Ⅵ）产生化学吸附作用，可用于处理电镀废水中的Cr（Ⅵ），吸附后的废水可以达到国家排放标准。
试验表明：溶液中Cr（Ⅵ）质量浓度为50 mg/L时pH=3，吸附时间为1.5 h时，活性炭的吸附性能和Cr（Ⅵ）的去除效率均达到最佳效果。
（二）活性炭处理含氰废水。在工业生产中，金银的提取、化学纤维的生产等行业均使用氰化物或副产氰化物，因而含氰废水在生产过程中必然要排放。
活性炭用于净化废水已有很长的历史了，处理含氰废水的文献也越来越多。但由于CN、HCN在活性炭上的吸附容量小，一般为3mgCN/gAC-8mgCN/gAC（因品种而异），在处理成本上不合算。
（三）活性炭处理含酚废水。含酚废水来源于石油化工厂、炼油化工厂等。经实验证明：活性炭对苯酚的吸附性能很好，温度升高不利于吸附；但升高温度可使达到吸附平衡的时间缩短。在酸性和中性的条件下，去除率变化小；强碱性的条件下，苯酚去除率急剧下降，碱性越强，吸附效果越差。
（四）活性炭处理含甲醇废水。活性炭可以吸附甲醇的能力不强，只适于处理含甲醇量较低的废水。工程运行结果表明，可将混合液的COD从40mg/L降至12mg/L以下，甲醇的去除率可达93.16%-100%，其出水水质可以满足回到锅炉脱盐水系统进水的水质要求。
（五）炼油厂的深度处理。炼油厂含有油废水，经隔油、气浮和生物处理以后，再经砂滤和活性炭过滤深度处理。废水的含酚量从0.1mg/L（经生物处理后）降至0.005mg/L，氰从0.19mg/L降至0.048mg/L，COD从85mg/L降至18mg/L。
四、前景
随着科技的发展和废水处理要求的增高，活性炭的研究从本身简单的孔结构和比表面积逐渐发展到表面官能团对活性炭吸附性能影响的研究。最近，人们发现活性炭表现出了催化特性，由此而发展起来的催化氧化法逐渐受到重视，其研究也在不断加深。为了提高处理效率，从研究催化氧化机理出发，改变活性炭的表面结构，提高活性炭的能力，寻找理想的吸附剂。
五、结语
目前中国使用活性炭吸附法处理废水的方法还处于初始发展阶段。一些有关的理论和技术还不够成熟。而且，在我国，活性炭的供应比较紧张，再生的设备少，再生的费用高，限制了活性炭的广泛使用。不同应用领域需要不同功能的活性炭。所以，原有的活性炭产品不能满足新的要求，因而不断开发新的活性炭产品就显得非常重要。它需要专业工作者的积极参与和政府的鼎力支持，采取多学科交叉与融合的研究方法，活性炭处理废水技术才能向着更加科学美好的方向发展。
关键词：活性炭 吸附 污水处理
一、前言
我国每年工业废水排放量很大，其中含有很多剧毒成分，像氰化物、铬、锌、镍等金属离子等。废水的处理方法有很多种，主要有膜处理法、化学沉淀法和电解法等，本文介绍的是活性炭吸附法。活性炭有很大的表面积，也有很高的物理和化学吸附功能。因此活性炭吸附法在废水处理中被广泛应用，而且具有效果好、效率高等特点。
二、活性炭
活性炭又称活性炭黑，是黑色粉末状或颗粒状的无定形炭，具有无数细小孔隙，堆积密度低，比表面积大。活性炭不仅具有很强的物理吸附和化学吸附功能，还具有解毒作用。
（一）活性炭的分类。由于原料来源、制造方法、外观形状和应用场合不同，活性炭的种类很多，按外观形状可以分为粉状活性炭、颗粒活性炭、不定型颗料活性炭、圆柱形活性炭、球形活性炭、其它形状的活性炭。而生产中应用的活性炭一般制成粉末状或颗粒状。粉末状的活性炭吸附能力强，容易制备，价格低廉，但再生困难，一般不能重复利用。颗粒状的活性炭价格较高，但可再生后重复利用，操作管理方便。因此在水处理过程中多采用颗粒状活性炭。
（二）活性炭吸附。活性炭吸附是利用活性炭中的固体表面对水中的一种或多种物质产生吸附作用，从而达到净化水质的目的。
（三）影响活性炭吸附的因素。1.活性炭吸附剂的性质。其表面积越大，吸附能力就越强；容易吸附非极性或极性低的吸附质；其颗粒的大小，细孔的构造和分布的情况以及表面化学性质等对吸附也有很大的影响。2.吸附质的性质。取决于其溶解度、附质的浓度、表面自由能等。3.废水PH值。一般活性炭在碱性溶液中比在酸性溶液中吸附率低。4.共存物质。多种吸附质共存时，活性炭对某种吸附质吸附的能力比只含该种吸附质时吸附的能力差。5.温度。温度对活性炭的吸附影响较小。6.接触时间。应充分利用吸附能力保证活性炭与吸附质接触一定的时间，使吸附接近平衡。
三、活性炭在污水处理中的应用
（一）活性炭处理含铬废水。铬是电镀中用量较大的一种金属原料，六价铬随废水中pH值的不同以不同的形式存在。
活性炭能有效地吸附废水中的Cr（Ⅵ）。活性炭的表面存在大量的含氧基团如羟基、羧基等，它们的静电吸附对Cr（Ⅵ）产生化学吸附作用，可用于处理电镀废水中的Cr（Ⅵ），吸附后的废水可以达到国家排放标准。
试验表明：溶液中Cr（Ⅵ）质量浓度为50 mg/L时pH=3，吸附时间为1.5 h时，活性炭的吸附性能和Cr（Ⅵ）的去除效率均达到最佳效果。
（二）活性炭处理含氰废水。在工业生产中，金银的提取、化学纤维的生产等行业均使用氰化物或副产氰化物，因而含氰废水在生产过程中必然要排放。
活性炭用于净化废水已有很长的历史了，处理含氰废水的文献也越来越多。但由于CN、HCN在活性炭上的吸附容量小，一般为3mgCN/gAC-8mgCN/gAC（因品种而异），在处理成本上不合算。
（三）活性炭处理含酚废水。含酚废水来源于石油化工厂、炼油化工厂等。经实验证明：活性炭对苯酚的吸附性能很好，温度升高不利于吸附；但升高温度可使达到吸附平衡的时间缩短。在酸性和中性的条件下，去除率变化小；强碱性的条件下，苯酚去除率急剧下降，碱性越强，吸附效果越差。
（四）活性炭处理含甲醇废水。活性炭可以吸附甲醇的能力不强，只适于处理含甲醇量较低的废水。工程运行结果表明，可将混合液的COD从40mg/L降至12mg/L以下，甲醇的去除率可达93.16%-100%，其出水水质可以满足回到锅炉脱盐水系统进水的水质要求。
（五）炼油厂的深度处理。炼油厂含有油废水，经隔油、气浮和生物处理以后，再经砂滤和活性炭过滤深度处理。废水的含酚量从0.1mg/L（经生物处理后）降至0.005mg/L，氰从0.19mg/L降至0.048mg/L，COD从85mg/L降至18mg/L。
四、前景
随着科技的发展和废水处理要求的增高，活性炭的研究从本身简单的孔结构和比表面积逐渐发展到表面官能团对活性炭吸附性能影响的研究。最近，人们发现活性炭表现出了催化特性，由此而发展起来的催化氧化法逐渐受到重视，其研究也在不断加深。为了提高处理效率，从研究催化氧化机理出发，改变活性炭的表面结构，提高活性炭的能力，寻找理想的吸附剂。
五、结语
目前中国使用活性炭吸附法处理废水的方法还处于初始发展阶段。一些有关的理论和技术还不够成熟。而且，在我国，活性炭的供应比较紧张，再生的设备少，再生的费用高，限制了活性炭的广泛使用。不同应用领域需要不同功能的活性炭。所以，原有的活性炭产品不能满足新的要求，因而不断开发新的活性炭产品就显得非常重要。它需要专业工作者的积极参与和政府的鼎力支持，采取多学科交叉与融合的研究方法，活性炭处理废水技术才能向着更加科学美好的方向发展。