王靜霞

(濟(jì)寧學(xué)院，山東濟(jì)寧272000)

活性炭與工業(yè)廢水的處理問題實(shí)驗(yàn)研究＊

王靜霞

(濟(jì)寧學(xué)院，山東濟(jì)寧272000)

隨著中國經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，城市工業(yè)廢水和生活廢水污染問題日益嚴(yán)重，加強(qiáng)污水處理特別是工業(yè)廢水的處理顯得尤為重要。目前，利用活性炭吸附法處理廢水的方法普遍受到關(guān)注。但是活性炭吸附法處理廢水方法的有關(guān)理論和技術(shù)還不夠成熟，而且所能提供的活性炭供應(yīng)比較緊張，再生設(shè)備少，再生費(fèi)用高，需要不斷地開發(fā)新的活性炭產(chǎn)品，所以需要專業(yè)工作者的積極參與以及政府的鼎力支持，讓活性炭吸附法更好地為我所用。

活性炭;工業(yè)廢水;實(shí)驗(yàn)研究

水資源短缺是當(dāng)前中國面臨著的嚴(yán)峻問題，在這嚴(yán)峻的社會問題下，水資源嚴(yán)重浪費(fèi)也是嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)，而隨著中國經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，城市工業(yè)廢水和生活廢水污染問題日益嚴(yán)重，加強(qiáng)污水處理特別是工業(yè)廢水的處理顯得尤為重要。據(jù)研究，工業(yè)廢水逐年增加，這其中工業(yè)廢水不僅含有各種屬離子，而且含有一些劇毒成分。隨著科技的進(jìn)步，處理廢水的方法也各有迥異，例如:沉淀法和電解法等，本論文闡述的是活性炭吸附法。眾所周知，活性炭的表面積大，有很強(qiáng)的吸收功能，因此活性炭吸附法被引進(jìn)為廢水處理的方法，其效果顯著，效率卓越。

一、活性炭的介紹

在常規(guī)定義中，活性炭是一種特別的炭，它是經(jīng)過各種方法處理過后的，除了具有吸收的功能以外，還有其他的功能，例如可以解毒。解毒是一個(gè)很復(fù)雜的過程，其主要方法就是利用自身固有的性質(zhì)，將具有毒性的物質(zhì)和自己放在一起，然后通過自己表面積的吸附功能，將毒吸收在在自身中，用這種方法來吸收毒物。

一般的定義中，活性炭的運(yùn)用并不是很廣泛，但隨著廢水的問題越來越嚴(yán)重，活性炭就體現(xiàn)了其與眾不同的特質(zhì)，它的孔隙細(xì)小并且表面積大。這些本來沒有很特別的地方，在污水的處理中，通過和一些化學(xué)物質(zhì)的結(jié)合，產(chǎn)生了很顯著的效果。

(一)形狀

活性炭的常規(guī)運(yùn)用中具有很多類別，而且還具有各種迥異的形狀，其中一種就是可以制成一種粉末狀。比起其它的形狀，粉末狀的活性炭吸附能力比較強(qiáng)，還比較容易制做，并且價(jià)格較低廉，缺點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)并從，缺點(diǎn)是再生困難，正常情況下一般只能使用一次。但是顆粒狀的活性炭正好相反，它的價(jià)格比較前一種而言較貴，但是優(yōu)點(diǎn)也很明顯，就是可再生，也可以重復(fù)使用，另外它方便制作，管理簡單，所以一般在廢水的處理中，更多的就是選用此種碳。

(二)吸附

活性炭的吸附能力常規(guī)指的是活性炭自身的優(yōu)越條件，被利用在水中含有毒素的物質(zhì)之中，然后利用它的表面積比較巨大的特點(diǎn)，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目標(biāo)。

(三)影響

判斷活性炭的能力，一般是看活性炭的吸受能力?；钚蕴康奈漳芰Φ膹?qiáng)弱是用吸附量來衡量的，一般情況下，活性炭的吸附速度指的是在規(guī)定的期間內(nèi)，能夠吸附的各種含毒素的物質(zhì)量。尤其是在工業(yè)的污水管理中，活性炭的能力越強(qiáng)，它的吸附速度就越快，這也就決定了解決工業(yè)污水需要的時(shí)間和能力。我們都知道，結(jié)構(gòu)和活性炭的吸收能力是直接掛鉤的，所以在結(jié)構(gòu)中，孔隙擴(kuò)散速度和活性炭的顆粒大小成正比，其顆粒大小決定了擴(kuò)散的速度，也就決定了活性炭的吸附能力，除此之外，溫度也是一個(gè)重要因素，污水的溫度也影響著活性炭的吸附。但是隨著時(shí)代的發(fā)展，科技的進(jìn)步，人們的想法也在不斷地更新，這就需要我們在生活中不斷地創(chuàng)新與發(fā)展進(jìn)步，使以后的人能對活性炭的吸附能力觀念有更進(jìn)一步的認(rèn)識和探索，用一種空間的、視覺的綜合思想去看待，以創(chuàng)造更美的社會環(huán)境。另外在酸性條件下比在堿性條件下活性炭有著更高的吸附量。

(四)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)是需要認(rèn)真對待，仔細(xì)研究的，一般活性炭的吸附反應(yīng)就是放熱反應(yīng)，視情況而定，有時(shí)候溫度低對吸附反應(yīng)還是比較有利的。吸附實(shí)驗(yàn)研究表明，活性炭對吸附能力與污水濃度有著舉足輕重的影響，一般情況下，在溫度一定的前提下，活性炭的吸附能力受吸附物質(zhì)平衡濃度影響，隨著的吸附物濃度的提高而提高，此外，它的吸附能力也和污水濃度有關(guān)。活性炭處理污水的方法是利用活性炭的固體表面的特征，對水中的各種污染物質(zhì)進(jìn)行吸附力以求達(dá)到可以凈化水質(zhì)的目的。但是隨著社會發(fā)展，活性炭越來越被人們了解，利用也更廣泛，一般當(dāng)活性炭在各種溶液中的吸附和解析速度能夠相等時(shí)，就是在一定的期間內(nèi)，吸附的數(shù)量等于解析的數(shù)量時(shí)，活性炭的濃度和表面積的濃度會不再變化，或者說是:被吸附物質(zhì)的溶液中的濃度和在活性炭表面的濃度均不再變化而達(dá)到平衡，此時(shí)的動(dòng)態(tài)平衡稱為活性炭吸附平衡。

二、活性炭在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用

一般情況下，雖然顆粒狀的活性炭的吸附能力很強(qiáng)，但是顆粒狀的活性炭對水的處理要求也是很高的，另外由于它的價(jià)格相對于粉末狀的較貴，因此正常情況下在廢水的處理中，一般利用顆粒狀的活性炭去除廢水中的污染物，這樣效果好，速度快，還可以達(dá)到水資源凈化的目的。

1.活性炭用它獨(dú)特的方式向人們表達(dá)一種特有的創(chuàng)意和內(nèi)涵。在處理工業(yè)廢水時(shí)候，吸附能力強(qiáng)，不過一般情況下適合處理含甲醇量低的廢水。各種跡象結(jié)果表明，經(jīng)過活性炭處理的水質(zhì)可以滿足回用到進(jìn)水的水質(zhì)要求。

2.活性炭處理的工業(yè)廢水來源很廣泛，一般包括石油化工廠、煉油化工廠、造紙廠等?；钚蕴康奈叫阅芎檬潜娝苤?，不過如果活性炭的溫度升高會不利于吸附，使其容量減小時(shí)間存在最佳值，在某種條件下，活性炭升高溫度達(dá)到吸附平衡的時(shí)間縮短。

3.活性炭可以處理煉油廠中的含油廢水，主要是首先通過隔油，然后通過氣浮，最后是生物處理后，再利用經(jīng)砂濾和活性炭過濾，在這一系列的程序之后，煉油廠的含有污水就可以達(dá)到深度處理，得到凈化。

4.鉻元素在活性炭處理中占有首席的位置，它的特別體現(xiàn)在各個(gè)方面，首先它在廢水中隨pH值的不同，可以以各種方式存在。其實(shí)，活性炭微孔結(jié)構(gòu)非常發(fā)達(dá)，例外它還有較高的表面積，之外，它還具有比較強(qiáng)的吸附能力，能強(qiáng)有效地吸收各種廢水中的鉻?？赡芎芏鄷r(shí)候我們都不知道，大量的含氧基團(tuán)存在活性炭的表面，靜電吸附功能是它們的表現(xiàn)之一，活性炭對鉻具有化學(xué)吸附能力。

5.在工業(yè)生產(chǎn)中，活性炭處理含氰廢水，金銀的濕法提取、化學(xué)纖維的生產(chǎn)、煉焦、合成氨、電鍍、煤氣生產(chǎn)等行業(yè)均使用氰化物或副產(chǎn)氰化物，因而在生產(chǎn)過程中必然要排放一定數(shù)量的含氰廢水。活性炭用于凈化廢水已有相當(dāng)長的歷史，應(yīng)用于處理含氰廢水的文獻(xiàn)報(bào)道也越來越多。

6.活性炭處理含汞廢水活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能，但吸附能力有限，只適宜于處理含汞量低的廢水。如果含汞的濃度較高，可以先用化學(xué)沉淀法處理，然后再用活性炭做進(jìn)一步處理。

7.活性炭可以處理廢水，在處理對含有氯苯酚的廢水中，需要特別注意，氯酚，氯苯酚的形狀為白色針狀晶體，顏色不同，工業(yè)品為黃色或者是粉紅色?？拷臅r(shí)候，氯苯酚的刺激性氣味，讓人的心情立刻產(chǎn)生影響，微溶于水并且毒性強(qiáng)烈，如果不小心被皮膚吸收或吸入，都會產(chǎn)生不好的影響，因?yàn)槠つw吞咽后會具有高毒性。尤其是它對生物體組織有強(qiáng)烈的破壞作用。它不僅刺激而且易燃。所以是水源污染物中最嚴(yán)重的污染物之一，若不能合理處理含對氯苯酚的廢水將對人們及其他生物構(gòu)成極大危害。所以活性炭的吸附作用在這里起到了良好的作用，因?yàn)?，活性炭的表面積大，有很強(qiáng)的吸收功能，因此活性炭吸附法被引進(jìn)在廢水處理中，其效果顯著，效率卓越。由于吸附法設(shè)備簡單、操作方便、凈化率高、吸附量大、可以得到純度較高的回收物。所以活性炭在廢水處理中有著不可估量的作用。

三、總結(jié)

綜上所述，活性炭吸附法處理廢水的方法在人們的生活中隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著越來越重要的影響，但是活性炭吸附法處理廢水方法的有關(guān)的理論和技術(shù)還不夠成熟，的確能夠在各行各業(yè)中興起變革性的影響，但是目前活性炭的供應(yīng)比較緊張，再生設(shè)備少，再生費(fèi)用高，需要不斷地開發(fā)新的活性炭產(chǎn)品，所以需要專業(yè)工作者的積極參與以及政府的鼎力支持，讓活性炭吸附法更好地為我們所用。其實(shí)，社會在不斷發(fā)展的同時(shí)，活性炭吸附法在處理廢水方法中有著不可替代的作用和意義，需采取多學(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。

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［3］李德永，武麗麗.含氰廢水的處理方法［J］.山西化工，2006，25(2).

2011－07－15

王靜霞 (1976－)，女，山東濟(jì)寧人，講師。