活性炭吸附法
活性炭吸附法簡(jiǎn)介： 活性炭吸附法是利用活性炭的物理吸附、化學(xué)吸附、氧化、催化氧化和還原等性能去除廢水中多種污染物的方法。該方法被廣泛應(yīng)用在廢水處理中，具有處理效果好
2017/1/20 10:01:51
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活性炭吸附法簡(jiǎn)介：
活性炭吸附法是利用活性炭的物理吸附、化學(xué)吸附、氧化、催化氧化和還原等性能去除廢水中多種污染物的方法。該方法被廣泛應(yīng)用在廢水處理中，具有處理效果好、出水水質(zhì)穩(wěn)定、可達(dá)飲用水標(biāo)準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn)。
活性炭是用木材、煤、果殼等含碳物質(zhì)在高溫和缺氧條件下活化制成。它有非常多的微孔和巨大的比表面積，通常1g活性炭的表面積達(dá)500～1500m2，因而具有很強(qiáng)的物理吸附能力，能有效地吸附廢水中的有機(jī)污染物。此外，在活化過(guò)程中活性炭表面的非結(jié)晶部位上形成一些含氧官能團(tuán)，如羧基（-COOH）、羥基(-OH)、羰基。這些基團(tuán)使活性炭具有化學(xué)吸附和催化氧化、還原的性能，能有效地去除廢水中一些金屬離子。
在生產(chǎn)中應(yīng)用的活性炭種類(lèi)有很多。一般制成粉末狀或顆粒狀。粉末狀的活性炭吸附能力強(qiáng)，制備容易，價(jià)格較低，但再生困難，一般不能重復(fù)使用。顆粒狀的活性炭?jī)r(jià)格較貴，但可再生后重復(fù)使用，并且使用時(shí)的勞動(dòng)條件較好，操作管理方便，因此在水處理中較多采用顆粒狀活性炭。
影響活性炭吸附的因素：
1.吸附能力和吸附速度是衡量吸附過(guò)程的主要指標(biāo)。吸附能力的大小是用吸附量來(lái)衡量的。而吸附速度是指單位重量吸附劑在單位時(shí)間內(nèi)所吸附的物質(zhì)量。在水處理中，吸附速度決定了污水需要和吸附劑接觸時(shí)間。
2.活性炭的吸附能力與活性炭的孔隙大小和結(jié)構(gòu)有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，顆粒越小，孔隙擴(kuò)散速度越快，活性炭的吸附能力就越強(qiáng)。
3.污水的pH值和溫度對(duì)活性炭的吸附也有影響。活性炭一般在酸性條件下比在堿性條件下有較高的吸附量。吸附反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，因此溫度低對(duì)吸附反應(yīng)有利。
4.活性炭的吸附能力與污水濃度有關(guān)。在一定的溫度下，活性炭的吸附量隨被吸附物質(zhì)平衡濃度的提高而提高。
活性炭吸附在污水處理中的應(yīng)用：
由于活性炭對(duì)水的預(yù)處理要求高，而且活性炭的價(jià)格昂貴，因此在廢水處理中，活性炭主要用來(lái)去除廢水中的微量污染物，以達(dá)到深度凈化的目的。
1.活性炭處理含鉻廢水：活性炭有非常發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)和較高的比表面積，具有極強(qiáng)的物理吸附能力，能有效地吸附廢水中的Cr（Ⅵ）。活性炭的表面存在大量的含氧基團(tuán)如羥基（-OH）、羧基（-COOH）等，它們都有靜電吸附功能，對(duì)Cr（Ⅵ）產(chǎn)生化學(xué)吸附作用。完全可以用于處理電鍍廢水中的Cr（Ⅵ），吸附后的廢水可達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.活性炭處理含汞廢水：活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能，但吸附能力有限，只適宜于處理含汞量低的廢水。如果含汞的濃度較高，可以先用化學(xué)沉淀法處理，處理后含汞約1mg/L，高時(shí)可達(dá)2-3mg/L，然后再用活性炭做進(jìn)一步的處理。
3.活性炭處理含酚廢水：含酚廢水廣泛來(lái)源于石油化工廠(chǎng)、樹(shù)脂廠(chǎng)、焦化廠(chǎng)和煉油化工廠(chǎng)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明：活性炭對(duì)苯酚的吸附性能好，溫度升高不利于吸附，使吸附容量減小；但升高溫度達(dá)到吸附平衡的時(shí)間縮短。活性炭的用量和吸附時(shí)間存在最佳值，在酸性和中性條件下，去除率變化不大；強(qiáng)堿性條件下，苯酚去除率急劇下降，堿性越強(qiáng)，吸附效果越差。
4.活性炭處理含甲醇廢水：活性炭可以吸附甲醇，但吸附能力不強(qiáng)，只適宜于處理含甲醇量低的廢水。工程運(yùn)行結(jié)果表明，可將混合液的COD從40mg/L降至12mg/L以下，對(duì)甲醇的去除率達(dá)到93.16%～100%，其出水水質(zhì)可以滿(mǎn)足回用到鍋爐脫鹽水系統(tǒng)進(jìn)水的水質(zhì)要求。
5.煉油廠(chǎng)深度處理：煉油廠(chǎng)含油廢水，經(jīng)隔油、氣浮和生物處理后，再經(jīng)砂濾和活性炭過(guò)濾進(jìn)行深度處理。廢水的含酚量從0.1mg/L（經(jīng)生物處理后）降至0.005mg/L，氰從0.19mg/L降至0.048mg/L，COD從85mg/L降至18mg/L。
