活性炭概述及活性炭吸附法在废水处理中的广泛应用

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1、活性炭概述及活性炭吸附法在废水处理中的广泛应用09级化学系一班20420092201346张一楠摘要：针对工业排放的含冇铬锌镍等金属离子的废水污染状况，系统介绍了活性炭吸附法在废水处理中的广泛应用。结果表明：活性炭对水中微量有机污染物K有卓越的吸附性，它对纺织印染、染料化工、食品加工和有机化工等工业废水都有良好的吸附效果。一般情况下，对废水中以BOD、C0D等综合指标表示的有机物，如合成染料、表面性剂、酚类、苯类、冇机氯、农药和石油化工产品等，都冇独特的去除能力。活性炭吸附法已逐少成为工、Ik废水二级或三级处理的主要方法之一。关键词：工业废水活性炭吸附法物理和化学吸附功能

2、应川一：前言裾统计，我国每年排出的工业殷水约为8X108m3,其屮不仅含科氰化物等剧毒成分，而且含有铬、锌、镍等金属离子。废水的处理方法很多，主要有化学沉淀法、电解法和膜处理法等[1],木文介绍的是活性炭吸附法。活性炭的表而积巨人，科很高的物理吸附和化学吸附功能。因此活性炭吸附法被广泛应用在废水处理巾。而且具有效率高，效果好等特点。活性炭足一种经特殊处理的炭，具有无数细小孔隙，表面积巨火，每克活性炭的表面积为500-1500平方米。活性炭是一种非常优良的吸附剂，它是利用木炭、竹炭、各种果壳和优质煤等作为原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和

3、筛选等—系列工序加工制造而成。同时，活性炭能与多种化学物质结介，从而阻止这些物质的吸收。它具冇物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择的吸附气相、液相屮的各种物质，以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等0的，而且还具有解毒作川。解毒作川就足利川了其巨大的面积，将毒物吸附在活性炭的微孔屮，从而阻止毒物的吸收。检验标准可按照中国国标GB，或按照其他国家标准，如：美国ASTM,円本J1S，徳国D1N标准等。活性炭的吸附除了物理吸附，还有化学吸附。活性炭的吸附性既取决于孔隙结构，又取决于化学组成。活性炭不仅含碳，而且含少S的化学结合、功能团开工的氧和氢，例如羰菽、羧葙、酚类、A酯类

4、、醌类、醚类。这些表而上含冇的氧化物和络合物，冇些来自原料的衍生物，冇些是在活化时、活化后由空气或水蒸气的作用而生成。冇时还会生成表面硫化物和氯化物。在活化中原料所含矿物质巢中到活性炭里成为灰分，灰分的主要成分是碱金属和碱土金属的盐类，如碳酸盐和磷酸盐等。这些灰分含景可经水洗或酸洗的处理而降低。1.活性炭的分类由于原料來源、制造方法、外观形状和应川场合不同，活性炭的种类很多，到H前为止尚无精确的统计材料，人约奋上千个品种。（1）按原料来源分1.木质'活性炭2.兽骨、血炭3.矿物质原料活忡炭4.其它原料的活性炭5.再生活性炭（2）按制造方法分1.化学法活性炭（化学炭）2.物

5、理法活性炭3.化学-物理法或物理-化学法活性炭（3）按外观形状分1.粉状活性炭2.颗粒活性炭3.不定型颗料活忡炭4.圆柱形活性炭5.球形活性炭6.其它形状的活性炭（4）按孔径分1.人孔半径＞20OOOnm2.过渡孔半径150〜20OOOnm3.微孔半径＜150nm活性炭的表面积主要是由微孔提供的。总结：在生产中应用的活性炭种类有很多。一般制成粉末状或颗粒状。粉末状的活忡炭吸附能力强，制备容易，价格较低，但冉生困难，一般不能重复使用。颗粒状的活性炭价格较贵，但对再生后重a使用，并n.使用时的劳动条件较好，操作管理方便。因此在水处理屮较多采川颗粒状活性炭iij.1.活性炭吸附

6、原理活性炭是一种很细小的炭粒，奋很人的表面积，而且炭粒屮还奋更细小的孔——毛细管。这种毛细管具有很强的吸附能力，由于炭粒的表而积很大，所以能与气体（杂质）充分接触。当这些气体（杂质）碰到毛细管被吸附，起净化作川。活性炭吸附是指利用活性炭的固体表而对水中的一种或多种物质的吸附作用，以达到净化水质的!的。吸附是一种物质附着在另一种物质表而上的过程。吸附是一种界而现象，其勾表而张力、表面能的变化奋关。引起吸附的推动能力奋两种，一种是溶剂水对疏水物质的排斥力，另一种是固体对溶质的亲和吸引力。废水处理中的吸附，多数是这W种力综合作用的结果。活性炭的比表而积和孔隙结构直接影响其吸附能

7、力，在选择活性炭时，皮根据殷水的水质通过试验确定。此外，灰分对活性炭的选择也柯影响，灰分愈小，吸附性能愈好；吸附质分子的人小与炭孔隙直径愈接近，愈容易被吸附；吸附质浓度对活性炭吸附呈也有影响。在一定浓度范ra内，吸附餅是随吸附质浓度的增人而增加的。另外，水温和pH值也有影响。吸附M随水温的升高而减少，随pH值的降低而增人。故低水温、低pH位有利于活性炭的吸附活性炭吸附法是指活性炭吸附技术在国用于医药、化工和食品等工业的精制和脱色己有多年历史。70年代开始用于工业废水处理。生产实践表明，活性炭对水中微量有机污染物具有卓越的吸附性