活性炭吸附法在农用水处理中的应用

[摘要]目前水污染问题已经成为全世界关注的热点，水体的严重污染将会影响人们的健康并破坏人类的生存环境。故对污水的处理成为人们的重点研究对象。本文概述了活性炭的性质及特点，简要分析了其吸附机理，综述了活性炭在水处理方面的应用。

[关键词]活性炭 吸附机理 水处理

[中图分类号]X703 [文献标识码]A [文章编号]1003-1650（2013）07-0234-01

近年来，随着工业的快速发展以及城市化进程的加快，工业废水和生活污水中含有的多种重金属、有机物及无机物等造成的水污染成为了日益严重的问题，水质的严重污染将会破坏生态环境的平衡，并对人们的健康产生严重的危害，因此，废水的处理技术已成为目前的研究热点。

活性炭是一种经特殊处理的无定形碳，其比表面积大，吸附能力强，有发达的孔隙结构。活性炭的吸附能力与其孔径、颗粒度等有关，一般来说，颗粒度越小，其吸附能力就越强。活性炭作为吸附剂可以应用于很多领域，这主要是因为它有很大的比表面积。一般的活性炭的微孔直径在2-50hm的范围内，这就决定了每克的活性炭的比表面积在500-1500m2的范围内，这表明即使只有少量的活性炭也会有很好的吸附效果。另外，活性炭具有化学性质稳定、吸附容量大、抗腐蚀、耐高温、易解吸、可循环利用等优点，故活性炭在水处理方面的应用越来越受到人们的重视。

一、活性炭对水中重金属的处理

随着工业的快速发展，采矿、冶炼、电镀、金属加工等多种工业每年会排放出含有多种重金属离子的工业废水，这些废水会严重影响人们的健康，活性炭以其良好的吸附性能、处理效率高等优点成为去除水中重金属离子的常用吸附剂之一。活性炭表面官能团中的含氧基团如羧基、羟基等均具有良好的吸附功能，利用它们对重金属离子的物理吸附、化学吸附及一些化学作用等的综合作用，可有效去除水中重金属离子。范延臻等研究发现经浓硝酸溶液处理后的活性炭可吸附水中大量的Pb2+对去除水中的pb2+有很好的效果。

二、活性炭对水中有机物的处理

活性炭对去除水中的有机物如酚类化合物、苯类化合物、甲醇、油污类物质有很明显的效果，而针对一些难以被生物降解和难以用其他方法去除的有机污染物，活性炭对它们的吸附更有突出的效果。如除草剂、杀虫剂、合成洗涤剂及日用化妆品中的有机污染物质等均有很强的吸附能力。因此，活性炭吸附法常用于去除制革废水、造纸废水、印染废水等废水中的有机污染物。Maria Tomaszewka等研究了经一定浓度的NaOH等化学试剂进行改性后的活性炭对某河水中的一些杀虫剂等物质的去除效果，结果表明，将改性后的活性炭投入河中可使水中的土臭素和2-甲基异次酸的浓度大幅度降低。刘白仓等研究了粉末活性炭对水中的有机物的去除效果，结果表明，水中有机物的总量在经粉末活性炭吸附后明显降低，去除率可达83%。

三、活性炭对染料废水的处理

据统计，全世界染料产量每年可超过70万吨，其中2%的染料直接排入水体中国，造成水体的严重污染。染料废水中染料种类多、结构复杂且废水的浓度较大，故难以处理，而活性炭对吸附染料水中的色度和COD有很好的效果。Lafayette等研究了活性炭吸附法对染料废水的脱色处理效果，研究结果表明，活性炭对酸性品红、碱性品红和活性黑B-133这三种染料废水的脱色率在最佳吸附条件下均可超过97%，出水的色度稀释倍数在50倍以下，COD的含量小于50mg/l，符合国家一级排放标准。

四、活性炭对其他废水的处理

活性炭在经一些方法改性或负载后，可使活性炭消除水中的异味，并对水中的细菌也有很好的杀菌作用，另外对一些医药废水也有很好的净化作用。陈水挟等研究了水中的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌在经载银活性炭处理后的存活率，研究结果表明，水中的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌全部被杀死。徐中其研究了活性炭纤维对氯霉素盛产时所排放的的硝基废水的吸附处理效果，研究结果表明，活性炭纤维对硝基化合物的表观平衡吸附容量为214mg/g，并在动态吸附实验中，在一定的流速下，浓度较高的硝基废水进行一次过柱处理即可达到国家一级排放标准。

五、结语

活性炭作为吸附剂已广泛应用于各领域中，其来源广泛，廉价易得，具有良好的吸附性能，是一种环保型的吸附剂。不同领域中的污染物种类不同，因此针对不同应用的需要，应开发出新型活性炭产品以满足各领域的需求，是活性炭吸附技术更趋于完善。

参考文献

[1]张跃东，活性炭吸附法在工业废水处理中的应用[J]，河北化工2011，34（6）：74-76.

[2]范延臻，王宝贞，王琳，等改性活性炭的表面特性及对金属离子的吸附性能[J]，环境化学，2001，20（5）：437-443.