淺析活性炭吸附法在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用

1、<p>　　淺析活性炭吸附法在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用</p><p>　　摘要：本文作者主要介紹了活性炭吸附法在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用，供大家參考。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：工業(yè)廢水；處理方法；分析 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：[TE992.2] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p>　　當(dāng)前中國(guó)使用活性炭吸附法處理

2、廢水的方法處于初始發(fā)展階段。一些有關(guān)的理論和技術(shù)還不夠成熟。而且,在我國(guó),目前活性炭的供應(yīng)比較緊張,再生設(shè)備少,再生費(fèi)用高,限制了活性炭的廣泛使用。不同應(yīng)用需要不同功能的活性炭。原有的活性炭產(chǎn)品不能滿(mǎn)足新的要求,因而不斷開(kāi)發(fā)新的活性炭產(chǎn)品就顯得十分重要。所以,它需要專(zhuān)業(yè)工作者的積極參與和政府的鼎力支持,采取多學(xué)科交叉與融合的研究方法,使活性炭處理廢水技術(shù)向著更加科學(xué)美好的方向發(fā)展。 </p><p>　　工業(yè)廢水

3、中不僅含有氰化物等劇毒成分,而且含有鉻、鋅、鎳等金屬離子。廢水的處理方法很多,主要有化學(xué)沉淀法、電解法和膜處理法等,本文介紹的是活性炭吸附法?；钚蕴康谋砻娣e巨大,有很高的物理吸附和化學(xué)吸附功能。因此活性炭吸附法被廣泛應(yīng)用在廢水處理中。而且具有效率高,效果好等特點(diǎn)。 </p><p><b>　　1 活性炭的概述 </b></p><p>　　活性炭是一種經(jīng)特殊處理的炭

4、,具有無(wú)數(shù)細(xì)小孔隙,表面積巨大,每克活性炭的表面積為500-1500m2?；钚蕴坑泻軓?qiáng)的物理吸附和化學(xué)吸附功能,而且還具有解毒作用。解毒作用就是利用了其巨大的面積,將毒物吸附在活性炭的微孔中,從而阻止毒物的吸收。同時(shí),活性炭能與多種化學(xué)物質(zhì)結(jié)合,從而阻止這些物質(zhì)的吸收。 </p><p>　　1.1 活性炭的分類(lèi) </p><p>　　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

5、。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。 </p><p>　　1.2 活性炭吸附 </p><p>　　活性炭吸附是指利用活性炭的固體表面對(duì)水中的一種或多種物質(zhì)的吸附作用,以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。 </p><p&

6、gt;　　1.3 影響活性炭吸附的因素 </p><p>　　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。 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)。 污水的pH值和溫度對(duì)活性炭的吸附也有影響?；钚蕴恳话阍谒?/p>

7、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。 當(dāng)然,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。 </p><p>　　2 活性炭的吸附機(jī)理 </p><p>　　活性炭在制造過(guò)程中，其揮發(fā)性有機(jī)物被去除，晶格間生成空隙，形成許多形狀各異的細(xì)孔。其孔隙占活性炭總體積的70%～80%，每克活性炭的

8、表面積可高達(dá)500～1700平方米，但99.9％都在多孔結(jié)構(gòu)的內(nèi)部?；钚蕴康臉O大吸附能力即在于它具有這樣大的吸附面積?；钚蕴康目紫洞笮》植己軐?，從 10-1nm到104nm以上，一般按孔徑大小分為微孔、過(guò)渡孔和大孔。在吸附過(guò)程中，真正決定活性炭吸附能力的是微孔結(jié)構(gòu)?；钚蕴康娜勘缺砻鎺缀醵际俏⒖讟?gòu)成的，粗孔和過(guò)渡孔只起著吸附通道作用，但它們的存在和分布在相當(dāng)程度上影響了吸附和脫附速率。 </p><p>　　研究

9、表明：在吸附過(guò)程中發(fā)生溶質(zhì)由溶劑向活性炭吸附劑表面的質(zhì)量傳遞，推動(dòng)力可以是溶質(zhì)的疏水特性或溶質(zhì)對(duì)吸附劑表面的親和性，或兩者均存在。在水處理中通過(guò)活性炭吸附而被去除的物質(zhì)一般為兼有疏水基團(tuán)與親水基團(tuán)的有機(jī)化合物。溶質(zhì)對(duì)吸附劑表面的親和力可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是溶質(zhì)在溶劑中的溶解度；另一類(lèi)則是溶質(zhì)與吸附劑之間的范德華力、化學(xué)鍵力和靜電引力。嚴(yán)格地說(shuō)，活性炭吸附是一個(gè)很復(fù)雜的過(guò)程。它是利用活性炭的物理吸附、化學(xué)吸附、交換吸附以及氧化、催化氧化和還原

10、等性能去除水中污染物的水處理方法。 </p><p>　　3 活性炭吸附法在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用 </p><p>　　3.1活性炭吸附法對(duì)含油污水的處理 </p><p>　　石油及其產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，使油污染成為一種常見(jiàn)的污染，嚴(yán)重的影響了環(huán)境和生態(tài)的平衡。由于石油開(kāi)采、石油貯運(yùn)、石油煉制、石油化工、車(chē)輛清洗等過(guò)程都會(huì)產(chǎn)生含有污水，導(dǎo)致含油污水的產(chǎn)量逐漸增多，而且

11、涉及范圍廣泛。當(dāng)今對(duì)含油污水的處理已經(jīng)有很多方法，包括重力分離法、粗?；ā⑦^(guò)濾法、超聲波法、吸附法等，新的處理方法還在不斷的研發(fā)中。 </p><p>　　吸附法是利用一些親油性的材料對(duì)水中的溶解油和其他溶解性有機(jī)物進(jìn)行吸附的方法。由于含油污水的處理方法較多，而活性炭相對(duì)來(lái)說(shuō)成本較高，且活性炭對(duì)油的吸附量有限，所以，在含油污水處理中，活性炭吸附法一般用作多級(jí)處理的最后一級(jí)，來(lái)去除廢水中的微量污染物，進(jìn)行水的深度

12、凈化處理，處理后的水含油量難度可以降到0.1～0.2mg/L。 </p><p>　　3.2 活性炭吸附法對(duì)染料廢水的處理 </p><p>　　紡織印染工業(yè)是我國(guó)的傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)之一，在新時(shí)期也獲得了快速的發(fā)展。但印染污水的排放量也在逐漸增加，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)印染污水的日排放量為3000～4000kt，印染廠(chǎng)每加工100m織物，就會(huì)產(chǎn)生3～5t的廢水。印染廢水具有充分復(fù)雜、色度深、濃度大

13、、COD和BOD值較高、水質(zhì)變化大等特點(diǎn)，處理起來(lái)比較困難?；钚蕴课椒ㄊ抢没钚蕴康亩嗫仔詫?duì)廢水中的污染物進(jìn)行吸附，以達(dá)到凈化印染廢水的目的，它能夠有效地去除廢水的色度和COD與BOD。 </p><p>　　印染廢水的處理方法很多，主要有氧化、生物降解、絮凝、膜分離、吸附等，這些方法各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。活性炭處理印染廢水癌國(guó)內(nèi)外都有研究，但由于印染廢水處理難度大，單獨(dú)使用活性炭進(jìn)行印染廢水處理的使用和研究都很少，

14、大多是和其他工藝耦合，將活性炭作為載體和催化劑或者是將其用于深度處理，以更好的對(duì)印染廢水進(jìn)行凈化和脫色。 </p><p>　　3.3 活性炭吸附法對(duì)重金屬?gòu)U水的處理 </p><p>　　活性炭對(duì)重金屬離子的吸附，除了表面積大，發(fā)達(dá)的孔隙和較大的空容量外，由于活性炭表面穩(wěn)定且可調(diào)控、可改變的含氧和含氮官能團(tuán)的存在對(duì)重金屬例子的化學(xué)吸附，是決定活性炭吸附重金屬離子多少的關(guān)鍵因素。 <

15、/p><p>　　4 活性炭的研究進(jìn)展及其發(fā)展前景 </p><p>　　科技的進(jìn)步和廢水處理的需求，讓活性炭的研究工作從活性炭本身的表面積和微孔結(jié)構(gòu)發(fā)展到了對(duì)活性炭表面官能團(tuán)對(duì)活性炭的化學(xué)吸附作用的影響。主要包括對(duì)活性炭與膜聯(lián)用處理廢水、活性炭作為催化劑的載體及活性炭的改性的研究。 </p><p>　　由于國(guó)內(nèi)外對(duì)活性炭的生產(chǎn)和應(yīng)用都比較晚，對(duì)活性炭的研究還要加深才

16、能充分的發(fā)揮其在工業(yè)廢水處理中的作用。我國(guó)目前活性炭的供應(yīng)比較緊張，活性炭的再生設(shè)備少、技術(shù)不高、費(fèi)用高等情況限制了活性炭的使用。 </p><p>　　對(duì)活性炭的再生問(wèn)題加以解決，開(kāi)發(fā)新的活性炭產(chǎn)品以應(yīng)用到不同的處理工藝中，是當(dāng)前要解決的問(wèn)題。 </p><p><b>　　5 結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　活性炭作為一種表面積大、吸

17、附能力強(qiáng)的低成本吸附劑，被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)廢水的處理中。隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，重視活性炭吸附法的應(yīng)用對(duì)于現(xiàn)實(shí)生活中具有重要的意義。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 蘭淑澄.活性炭水處理[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社, 2007. </p><p>　　[2] 許保玖,龍騰瑞.當(dāng)代給水與廢水處理原

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