活性炭對有機廢水吸附性能的研究

摘 要：目前，危害人類最大的問題就是污染問題，而污染的主要來源是廢水，廢氣，廢渣。而在我們生活中最常見的廢水則是有機廢水，我們生活中用的洗衣粉會造成水體富營養化，而活性炭是生活中最常見最實用的吸附劑。因此，我們想知道活性炭對有機廢水是否有吸附作用。

關鍵詞：活性炭；有機廢水；吸附

據黑龍江省環保局統計2004年全省廢水排放量為11.43億噸：其中工業廢水占廢水總量的39.55%，生活廢水占廢水總量的60.05%， 而這些工業廢水和生活廢水都屬于有機廢水，由此可見，有機廢水嚴重危害了我們的水質，是我們必須盡快解決的重大問題。本課題目的是要研究活性炭對有機廢水吸附性能，確認最佳的吸附條件，并以活性炭的吸附性能為依托，將這一成果引入到生產實踐中去。

1 有機廢水的介紹

以有機污染物為主的廢水稱之為有機廢水，其易造成水質富營養化，危害比較大。在生活污水、食品加工和造紙等工業廢水中，常常含有碳水化合物、蛋白質、油脂、木質素等有機物質。這些物質在污水中以懸浮或溶解狀態存在，如果想將其分解的話，必須借助微生物的生物化學作用。由于分解過程中，需要借助氧氣，因此，被稱為耗氧污染物。這類污染物可導致水中溶解氧減少，影響魚類和其它水生生物的生長。當水中溶解氧耗盡之后，有機物將進行厭氧分解，產生硫化氫、氨和硫醇等難聞氣味，導致水體惡化。有機廢水主要來源于造紙、皮革及食品等行業排出的在2000mg/L以上廢水。這些廢水中含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白、纖維素等有機物，如果直接排放，會造成嚴重污染。有機廢水按其性質來源可分為三大類：（1）容易生物降解的有機廢水；（2）雖然有機物可以降解，但會產生二次污染；（3）難降解的和有害的有機廢水。綜上所述，有機廢水水質具有有機物濃度高、成分復雜、色度高，有異味、具有強酸強堿性、不易生物降解等特點。因此，對于有機廢水的處置問題一直以來困擾著人們。

對于含高濃度無機鹽的有機廢水，目前國內外多采用厭氧生物工藝進行處理。但過高的無機鹽濃度會導致微生物細胞滲透壓升高，引起微生物細胞原生質分離，鹽析作用會降低代謝酶活性，破壞微生物酶結構，抑制微生物的生長，從而降低廢水的處理效果[1]。因此，采用活性炭進行有機廢水的吸附，這樣既不會破壞水質，也不會對人體造成不必要的傷害。

2 活性炭簡介

活性炭是一種疏水性吸附劑，由含炭為主的物質作原料，經高溫炭化和活化制得的。活性炭含有大量微孔，比表面積大，能有效地去除色度、臭味，可以去除二級出水中的大多數有機污染物和某些無機物，包含某些有毒的重金屬。活性炭吸附過程的影響因素有：活性炭的特性；被吸附物的特性和濃度；廢水的pH值；懸浮固體含量等特性；接觸系統及運行方式等。

在很早以前就有利用活性炭吸附方法的研究報道，對于水中溶解性有機物常采用此法。但是，活性炭再生非常困難，同時處理的成本也比較高，因此應用受到限制。通常情況下，對于低濃度的染料廢水常采用該方法來進行處理或深度處理。目前最有效的吸附劑之一為活性炭，但由于活性炭在去除色度和COD時，常采用與其它工藝耦合，因此，活性炭吸附方法多數情況下，用在深度處理方面，或者將活性炭作為載體和催化劑來使用[2]。

對于活性炭來說，傳統的再生方法主要是利用熱再生、溶劑再生以及生物再生等。而目前熱再生是活性炭再生最主要的形式之一，微波再生則是在傳統熱再生基礎上發展起來的一種有效再生技術，與傳統熱再生相比，具有再生時間短，再生效率高，再生損失率小，耗能低等優點[3]。

3 項目進展

3.1 項目的研究目標

（1）通過本項目的研究，課題組將獲得活性炭吸附有機廢水測定最佳方案；（2）活性炭的處置；（3）有機廢水的采樣；（4）活性炭對有機廢水吸附條件的探究；（5）有機廢水吸附條件的測定與優化；

（6）影響因素的篩選。

3.2 項目的研究內容與實驗方案

本項目將以常見的有機染料為供試材料，制備有機廢水，選擇在不同的溫度、酸度、不同的光照時間及雜離子對其的影響因素進行討論，確定最佳的研究方案，為進一步的研究活性炭對有機廢水吸附條件提供理論依據。

4 結束語

我們已經提取黑龍江流域不同地點含有有機廢水的水樣，來進行活性炭對有機廢水吸附性能的研究，根據實驗結果吸附率達到了60.66%，由此結果證明了活性炭對有機廢水的吸附有較好的效果。活性炭用于吸附有機廢水的研究相對比較多，但將紫外光照射與活性炭吸附有機結合的研究還是相對比較少，因此本課題組致力于此方向的研究，期望能對未來有機物的降解提供有力的數據。

參考文獻

[1]易斌，楊春平，郭俊元，等.活性炭吸附-Fenton氧化處理高鹽有機廢水[J].廣州環境科學，2013，7（3）：903-907.

[2]李鳳鐿，譚君山.活性炭吸附處理染料廢水研究的進展概況[J].廣州環境科學，2010，25（1）：6-8.

[3]張志輝，鄭天龍，王孝強，等.活性炭吸附處理鋰電池廠含酯廢水及微波再生實驗[J].中國環境科學，2014，34（3）：644-649.

作者簡介：黃文雯（1994-），女，漢族，黑龍江省林口縣，從事化學制藥專業學習。