基于活性炭在废水处理中的应用

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1、基于活性炭在废水处理中的应用　　摘要很久以前，活性炭很多独特的特性已经被人们发现及广泛利用。在对贵重金属回收的过程中，人们发现，活性炭对很多贵重金属有极强的吸附力，比如金，铜等。同时其对氰化物的吸附作用也被发现。本文就活性炭的一些独特特性，对其在废水处理中的应用及面临的一些问题做出浅显的分析。　　关键词活性炭特点；吸附机理；再生方法　　引言：在对贵重金属回收的过程中，人们发现，虽然矿浆中只含有极少量的氰化物和空气，但是矿浆中的氰化物浓度相比没有活性炭之前大大下降。以上现象足以表明，活性炭对氰化物有很强的吸附作用　　一、活性炭的特点　　1.优点　　（1）实际

2、应用中，所需要的设备便于操作人员操作使用，易于管理。　　（2）处理废水时所需的化学药品很少，实际应用时成本较低。　　（3）与其他废水处理方式相比，整体投资小。　　（4）在废水处理时，同时吸附了氰化物和重金属。　　（5）回收的贵重金属能带来额外经济效益。　　2.缺点　　（1）只适用含杂质成分较少的污水。　　（2）废水处理设备需进行一定的防护措施，如防腐保护。　　（3）对废水的pH值范围要求过于严格。　　（4）遇到硅酸盐后吸附效果受到很大破坏　　（5）废水处理过程中会产生废气污染环境。　　（6）活性炭的再生受到废水中氰化物的浓度限制。　　二、活性炭的性质　　活

3、性炭的制作材料来源非常广，如木材，秸秆等其他材料。活性炭的制作方法也非常简单，对原材料经过成型加工，然后经过活化处理，活性炭即被制作出来。活性炭的物理存在形式也是多种多样的，常见的有片状，颗粒状等其他形状。当然，让其活化的方式也是多种多样的。不同的活化方式对活性炭的吸附特性有着直接的影响。通常在处理含氰废水中一般用表面积大的煤质活性炭。衡量活性炭性能的指标也有多种，如吸附表面积，孔的数量等其他指标。这些衡量指标的范围通常为（19～350）mg/L、（500～790）mg/L，这些参数的值越大，其吸附能力也相应地越强，所吸附的颗粒的直径也越小。根据以上特性，

4、实际应用中，通常选用的活性炭具有吸附面积大，孔隙率大的特点。　　三、活性炭除氰机理　　经过对活性炭深入研究发现，活性炭对氰化物的吸附过程主要如下：首先对氰化物进行氧化，然后令氰化物水解，最后吹脱。在不同使用环境中，起作用的过程不一定相同。　　1.氰化物氧化过程　　废水中的氧气与活性炭结合时，由于活性炭的吸附作用，大量的氧气被活性炭吸附在其表面，此时被活性炭吸附的氧气含量是水中溶解氧气含量的数千倍。被吸附在活性炭表面的氧气会形成大量氧化物，在活性炭表面形成一道活性表面。同时大量氰化物和贵重金属被吸附到活性炭表面上。因为活性炭的表面积比非常大，所以大量的氰化物

5、能被吸附到活性炭表面。通过查询相关资料，活性炭对氰化物和金属的吸附力如下：　　Au（CN）-2>Ag（CN）-2>Fe（CN）4-6>Ni（CN）2-4>Zn（CN）2-4>Cu（CN）-2　　活性炭之所以对氰化物的吸附效果好，在很大程度上是因为其对HCN的吸附能力强。　　2.氰化物水解过程　　人们在实际应用中慢慢发现，在废水中的活性炭即使没有大量的氧气与其结合，其依然具有吸附能力。对于一定浓度的氰化物，理论上活性炭的吸附力会达到饱和，然而在实际应用中人们发现，活性炭对氰化物的吸附并没有达到饱和状态，对氰化物仍有一定的除去率。发生这种现象的根本原因是生成了

6、甲氨酸。既HCN+H2O=HCONH2。由于活性炭的存在，在常温下这一反应更易于发生。　　四、活性炭的再生方法　　由于大量污物被活性炭吸附在其表面，导致活性炭使用一段时间后其对氰化物的吸附能力越来越低。为了不引起浪费，让活性炭恢复吸附能力显得尤为重要，同时活性炭的使用时长是由其使用环境决定的。废水中的金属杂质含量越低越能延长活性炭的使用时间。通常吸附在活性炭表面的杂质组成主要有以下几种ZnFe（CN）6、Fe（OH）3、Fe（OH）2、CaCO3，根据以上杂质特性，可以使用无机酸使这些杂质溶解，从而脱离活性炭表面，进而活性炭的吸附能力被恢复。同时Cu2+在

7、对氰化物的吸附消除过程中又起到催化剂作用，促进了活性炭对氰化物的吸附消除。然而，以上仅仅是理论情况下的结果，实际应用中，甲氨酸对活性炭表面的杂质溶解率并不是很高，活性炭的吸附能力并不能很好的恢复，与新活性炭相比，吸附能力相差很远。　　为了能更好的溶解活性炭表面的杂质，实际应用中更多选择的是硝酸或硫酸，在实际应用发现，硝酸对活性炭表面的杂质溶解性最好。据相关文献记载，把一定浓度的次氯酸钠和硫酸铵按一定的体积比混合，对活性炭表面的杂质也有很好的溶解率。虽然硝酸对活性炭表面的杂志有很好的去除率，但是硝酸在使用过程中不仅成本高，而且对设施的腐蚀性强，并且易产生污染

8、空气的气体。总而言之，不论用何种酸溶解活性炭表面的杂质，活性炭在使