活性炭與工業廢水的處理問題實驗研究＊

王靜霞

(濟寧學院，山東濟寧272000)

活性炭與工業廢水的處理問題實驗研究＊

王靜霞

(濟寧學院，山東濟寧272000)

隨著中國經濟的日益發展和城市化進程的加快，城市工業廢水和生活廢水污染問題日益嚴重，加強污水處理特別是工業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注。但是活性炭吸附法處理廢水方法的有關理論和技術還不夠成熟，而且所能提供的活性炭供應比較緊張，再生設備少，再生費用高，需要不斷地開發新的活性炭產品，所以需要專業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;工業廢水;實驗研究

水資源短缺是當前中國面臨著的嚴峻問題，在這嚴峻的社會問題下，水資源嚴重浪費也是嚴峻現實，而隨著中國經濟日益發展和城市化進程的加快，城市工業廢水和生活廢水污染問題日益嚴重，加強污水處理特別是工業廢水的處理顯得尤為重要。據研究，工業廢水逐年增加，這其中工業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，有很強的吸收功能，因此活性炭吸附法被引進為廢水處理的方法，其效果顯著，效率卓越。

一、活性炭的介紹

在常規定義中，活性炭是一種特別的炭，它是經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。解毒是一個很復雜的過程，其主要方法就是利用自身固有的性質，將具有毒性的物質和自己放在一起，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，活性炭的運用并不是很廣泛，但隨著廢水的問題越來越嚴重，活性炭就體現了其與眾不同的特質，它的孔隙細小并且表面積大。這些本來沒有很特別的地方，在污水的處理中，通過和一些化學物質的結合，產生了很顯著的效果。

(一)形狀

活性炭的常規運用中具有很多類別，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，還比較容易制做，并且價格較低廉，缺點和優點并從，缺點是再生困難，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，它的價格比較前一種而言較貴，但是優點也很明顯，就是可再生，也可以重復使用，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指的是活性炭自身的優越條件，被利用在水中含有毒素的物質之中，然后利用它的表面積比較巨大的特點，從而達到凈化水質的目標。

(三)影響

判斷活性炭的能力，一般是看活性炭的吸受能力。活性炭的吸收能力的強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定的期間內，能夠吸附的各種含毒素的物質量。尤其是在工業的污水管理中，活性炭的能力越強，它的吸附速度就越快，這也就決定了解決工業污水需要的時間和能力。我們都知道，結構和活性炭的吸收能力是直接掛鉤的，所以在結構中，孔隙擴散速度和活性炭的顆粒大小成正比，其顆粒大小決定了擴散的速度，也就決定了活性炭的吸附能力，除此之外，溫度也是一個重要因素，污水的溫度也影響著活性炭的吸附。但是隨著時代的發展，科技的進步，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新與發展進步，使以后的人能對活性炭的吸附能力觀念有更進一步的認識和探索，用一種空間的、視覺的綜合思想去看待，以創造更美的社會環境。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)實驗

實驗是需要認真對待，仔細研究的，一般活性炭的吸附反應就是放熱反應，視情況而定，有時候溫度低對吸附反應還是比較有利的。吸附實驗研究表明，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。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進行吸附力以求達到可以凈化水質的目的。但是隨著社會發展，活性炭越來越被人們了解，利用也更廣泛，一般當活性炭在各種溶液中的吸附和解析速度能夠相等時，就是在一定的期間內，吸附的數量等于解析的數量時，活性炭的濃度和表面積的濃度會不再變化，或者說是:被吸附物質的溶液中的濃度和在活性炭表面的濃度均不再變化而達到平衡，此時的動態平衡稱為活性炭吸附平衡。

二、活性炭在工業廢水處理中的應用

一般情況下，雖然顆粒狀的活性炭的吸附能力很強，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，還可以達到水資源凈化的目的。

1.活性炭用它獨特的方式向人們表達一種特有的創意和內涵。在處理工業廢水時候，吸附能力強，不過一般情況下適合處理含甲醇量低的廢水。各種跡象結果表明，經過活性炭處理的水質可以滿足回用到進水的水質要求。

2.活性炭處理的工業廢水來源很廣泛，一般包括石油化工廠、煉油化工廠、造紙廠等。活性炭的吸附性能好是眾所周知的，不過如果活性炭的溫度升高會不利于吸附，使其容量減小時間存在最佳值，在某種條件下，活性炭升高溫度達到吸附平衡的時間縮短。

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，它的特別體現在各個方面，首先它在廢水中隨pH值的不同，可以以各種方式存在。其實，活性炭微孔結構非常發達，例外它還有較高的表面積，之外，它還具有比較強的吸附能力，能強有效地吸收各種廢水中的鉻。可能很多時候我們都不知道，大量的含氧基團存在活性炭的表面，靜電吸附功能是它們的表現之一，活性炭對鉻具有化學吸附能力。

5.在工業生產中，活性炭處理含氰廢水，金銀的濕法提取、化學纖維的生產、煉焦、合成氨、電鍍、煤氣生產等行業均使用氰化物或副產氰化物，因而在生產過程中必然要排放一定數量的含氰廢水。活性炭用于凈化廢水已有相當長的歷史，應用于處理含氰廢水的文獻報道也越來越多。

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，可以先用化學沉淀法處理，然后再用活性炭做進一步處理。

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，工業品為黃色或者是粉紅色。靠近它的時候，氯苯酚的刺激性氣味，讓人的心情立刻產生影響，微溶于水并且毒性強烈，如果不小心被皮膚吸收或吸入，都會產生不好的影響，因為皮膚吞咽后會具有高毒性。尤其是它對生物體組織有強烈的破壞作用。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，因為，活性炭的表面積大，有很強的吸收功能，因此活性炭吸附法被引進在廢水處理中，其效果顯著，效率卓越。由于吸附法設備簡單、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

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濟的發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的理論和技術還不夠成熟，的確能夠在各行各業中興起變革性的影響，但是目前活性炭的供應比較緊張，再生設備少，再生費用高，需要不斷地開發新的活性炭產品，所以需要專業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，社會在不斷發展的同時，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，需采取多學科交叉與融合的研究方法，使活性炭處理廢水技術向著更加科學美好的方向發展。

［1］高廷耀，顧國維.水污染控制工程下冊(第二版)［M］.北京:高等教育出版社，1999.

［2］李國斌，楊明平.粉煤灰活性炭處理含鉻電鍍廢水［J］.材料保護，2007，37(12) .

［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，山東濟寧人，講師。