活性炭吸附在工業廢水處理中的應用
工業廢水中含有多種有毒物質和難以生物降解的污染物，甚至含有有機物劇毒成分。隨著工業的迅猛發展，工業廢水的排放量越來越大，對我們的生態環境造成了較大的影響，甚至對人類的生存造成了威脅。活性炭具有表面積大、吸附能力強、吸附效率高等優勢，在工業廢水處理方面已經對其進行較多的應用[1]。
1、活性炭的吸附機理
活性炭屬于一種經過特殊處理的炭，其表面具有無數的細小孔隙，孔隙的直徑一般在2—50nm之間，所以活性炭具有較大的表面積，每1克的活性炭，其表面積就能夠達到500m2，部分活性炭甚至能夠達到1500m2，目前對于活性炭的全部應用，幾乎全部以此特征為基礎。活性炭進行吸附的主要方式是物理吸附，并且活性炭的顆粒越小，其孔隙的擴散速度就越快，該活性炭的吸附能力也就越強[2]。
2、活性炭在工業廢水處理中的應用
2.1 含油污水的處理
工業廢水中，含油污水的產量較大，并且涉及的范圍較廣，例如石油化工、輪船航運以及食品加工等多種工業，都能夠產生含油污水，屬于一種常見的污染，但是能夠對環境以及生態造成嚴重的威脅。使用活性炭對含油污水進行最后一級的處理，能夠對其中的分散油、乳化油以及溶解油進行有效的吸附，促使出水含油質量濃度得到有效降低。但是需要注意的是，活性炭對于水的預處理具有較高的要求，使用其對煉油廠的含油廢水進行處理，需要首先對廢水進行相應的生物處理。
2.2 含染料廢水的處理
在紡織行業中，廢水中約含2%的染料，導致廢水的成分更加復雜，且水質發生了較大的變化，導致進行廢水處理變得更加困難。對含有染料的廢水進行處理，可采用氧化、絮凝以及生物降解等多種方式，其各有優點和缺點，但是活性炭吸附能夠將廢水中的COD和色度進行有效的去除，如果在活性炭進行吸附的過程中能夠采用最佳的工藝，廢水的出水色度最高能夠被稀釋50倍，從而達到國家一級的排放標準[3]。
2.3 含汞廢水的處理
汞是毒性最大的重金屬污染物，如果汞進入人體內，能夠對人體的蛋白質功能造成破壞，并對其重新合成產生影響。而活性炭具有吸附汞以及含汞化合物的性能，但是由活性炭的吸附能力有限，所以只能夠對汞含量較低的廢水進行處理，如果廢水中的汞含量較高，則應首先對廢水使用化學沉淀法進行處理，使廢水中的汞含量降低至最高為3mg/L，之后即可使用活性炭對其進行處理。
2.4 含鉻廢水的處理
根據實驗研究顯示，6價鉻的毒性為3價格鉻的100倍左右，并且能夠對人體的皮膚、內臟以及呼吸系統都造成傷害，甚至能夠導致人類發生呼吸系統的癌癥。活性炭表面存在大量的含氧基團，均具有靜電吸附的功能，能夠對鉻產生良好的化學吸附作用，從而對含鉻廢水中的鉻進行有效的吸附，能夠促使含鉻廢水達到國家排放標準，并且具有操作費用低、處理效率高以及吸附性能穩定的優勢，目前已經在含鉻廢水處理方面得到了廣泛的應用。
3、活性炭的研究進展
3.1 活性炭與膜聯用進行廢水處理
該方式主要是對活性炭的富集作用以及在水中溶解氧的選擇吸附性進行應用，在營養物以及溫度均適宜的環境下，促使活性炭表面的好氧微生物進行生長，有利于促使活性炭對微生物的分解氧化作用與吸附作用進行協同，從而提高活性炭對廢水進行處理的效果，并且有利于活性炭的的使用壽命得到延長。與此同時，對該方法進行使用，還能夠降低廢水處理成本和改進處理操作環節，具有較高的實際應用價值[4]。
3.2 將活性炭作為催化劑的載體
因為活性炭自身具有較大的表面積，所以在水中進行化學反應也就能夠具有大量的反應場所，促使反應物碰撞的幾率大幅度增加，從而縮短了進行反應的過程。有部分催化劑的密度大于水，或是在水中易發生沉淀，此時對活性炭進行應用，其能夠與反應物進行長時間的接觸，并且不會被反應物的生成物所覆蓋，從而對含重金屬離子廢水的處理情況進行了有效的改善。
3.3 活性炭的改性
所謂活性炭的改性，就是采用一定的方式對活性炭進行處理，促使其表面的官能團的性質以及數量均發生變化。采用不同的方式對活性炭進行處理，能夠得到的改性活性炭也就不同，例如將去除有機污染物作為目的對活性炭表面改性進行研究的方向，就應該是減少活性炭表面的含氧官能團含量，并促使活性炭表面的疏水性得到增加。
4、活性炭的發展情況及前景
不論是在國內還是在國外，相對于其他多種材料，活性炭的生產與應用都是相對較晚的，歐美發達國家的活性炭生產始于上個世紀初期，我國的活性炭事業，則是在上個世紀的50年代才基本建立完成，直至1970年左右，我國的活性炭事業才得到了較好的發展。就目前的情況來看，我國的活性炭應用需求較大，而活性炭的供應相對緊張，主要原因在于活性炭的再生設備較少且再生成本較高，導致活性炭的應用范圍受到了一定的限制。如果活性炭的再生問題能夠得到良好的解決，活性炭的應用范圍必然會更加廣泛[5]。
5、結語
工業廢水的處理問題一直都被相關部門高度重視，目前活性炭能夠對多種工業廢水進行良好的處理，但是不同方面需要對不同功能的活性炭進行應用，而現有的活性炭產品難以對新的要求進行滿足，所以我們有必要對新的活性炭產品進行積極的開發。
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