活性炭去除游離氯的失效機制及熱再生研究

劉小艷，蔡萬欣，趙立坤，曾香，毛旭輝

（1 武漢大學資源與環境科學學院，湖北武漢430079； 2 中山市朗清膜業有限公司，廣東中山528400）

引 言

含氯消毒劑作為最常用的水處理消毒劑之一，廣泛應用于自來水、游泳池水和醫院廢水等的消毒。游離氯/余氯的殘留對人體健康、功能微生物活性、水生生物生存、離子交換和膜分離設備等均會造成影響和危害[1]，而且還會與水中的有機物反應生成消毒副產物[2-3]。此外，電化學活性氯法作為一種高效高選擇性除氨氮的方法，已經在污水處理等領域得到越來越多的應用，但在電解處理過后，通常會累積較高濃度的游離氯造成后續的生化處理難題。

對于水中游離氯的去除，活性炭法是應用較為廣泛的方式之一，具有去除效率高、不產生二次污染、能同時去除水中有機污染物等特點[1]。游離氯的去除與活性炭的種類密切相關，目前研究的活性炭主要有椰殼、果殼、木質、巴巴蘇、煤質活性炭等[4-6]。活性炭的比表面積、溶液pH、溫度和初始氯濃度等因素也是重要的影響因素[5,7]。通常，更大的比表面積、更低的pH 和更高的溫度可以帶來更優的游離氯去除效果[8]。一些學者認為，活性炭對水中游離氯的去除主要是通過其對游離氯的吸附作用[9]；但更多研究表明，與對有機污染物的吸附去除不同，活性炭對水中余氯的去除主要基于碳材料表面的氧化還原過程，與活性炭的表面性質密切相關[5,8,10]。活性炭達到處理容量之后，對于游離氯的去除能力下降乃至消失，此時出水的游離氯濃度超標，且活性炭的再生與處置成為難題。……