活性炭吸附法在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用

環(huán)保網(wǎng)訊:近些年，伴隨我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增長和工業(yè)化腳步的不斷增速，因工業(yè)生產(chǎn)而產(chǎn)生的大量工業(yè)廢水則成為了威脅生態(tài)環(huán)境安全的重要源頭之一。工業(yè)廢水中富含有各類重金屬離子、有機(jī)化合物等物質(zhì)且部分具有強(qiáng)烈毒性，一旦未經(jīng)處理而流入環(huán)境便會造成難以挽回的破壞。有鑒于此，加強(qiáng)對工業(yè)廢水處理技術(shù)的深入研究刻不容緩，而活性炭吸附法作為一種有效的工業(yè)廢水處理技術(shù)理當(dāng)受到社會的重視，并對其具體應(yīng)用展開深入分析。

1 活性炭吸附機(jī)理分析

活性炭吸附技術(shù)是通過對活性炭表面所獨(dú)有的吸附功效對工業(yè)廢水中的某種或多種有害物質(zhì)進(jìn)行吸附清除從而達(dá)到廢水凈化效果的目的。究其本質(zhì)而言，活性炭的吸附功能主要源于兩個方面：

①是因?yàn)榛钚蕴康膬?nèi)部分子處于各向受力均等的情況，而其表面分子則處于各向受力不均的情況，從而使得其他物質(zhì)分子極易在力的作用下吸附于活性炭表面，這一過程為物理吸附;②是因?yàn)榛钚蕴咳菀淄轿镩g發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而達(dá)到吸附凈化的效果，這一過程為化學(xué)吸附?；钚蕴康奈焦πЬ褪巧衔乃鰞煞N吸附過程的綜合產(chǎn)物。

當(dāng)活性炭在溶液中的吸附效率同解析效率同步時(shí)(單位時(shí)間內(nèi)活性炭對溶液中物質(zhì)的吸附數(shù)量等同于解析數(shù)量)被吸附物質(zhì)在活性炭表面及溶液中的含量便會處于動態(tài)平衡之中，這就是活性炭吸附平衡點(diǎn)，此時(shí)被吸附物在溶液中的濃度便是平衡濃度，我們以q代表活性炭吸附能力，則其表達(dá)式：

q=V(CO-C)/M

式中：q代表活性炭吸附量(一單位活性炭可吸附的雜志質(zhì)量)，g/g;

V代表待凈化廢水總量，L;

C0、C分別代表凈化前后水體中的雜質(zhì)質(zhì)量濃度，g/L;

M代表廢液中加入的活性炭總量，g。

而在溫度恒定的條件下，活性炭的吸附量q同凈化后水體中雜志質(zhì)量濃度C的關(guān)系曲線被稱之為吸附等溫線，對于廢水處理行業(yè)而言，一般選用費(fèi)蘭德利希吸附等溫線代表活性炭吸附功能的大小，其表達(dá)式：

q=K˙C1/n

式中：K代表同活性炭表面積、溫度等相關(guān)的系數(shù);N代表同溫度相關(guān)的常數(shù)。

2 活性炭吸附法優(yōu)點(diǎn)分析

活性炭作為具備多孔隙、大表面積、高吸附量、高穩(wěn)定性等諸多特點(diǎn)的一種高效吸附劑，具備下述優(yōu)點(diǎn)。

2.1 可獨(dú)自使用

使用時(shí)無需添加其他絮凝劑或氧化劑等化學(xué)試劑，可直接通過自身的微孔特性進(jìn)行吸附凈化作業(yè)。

2.2 制作成本低廉且使用方法簡便

活性炭的制作僅需通過木材、煤炭等即可獲得，相較而言成本低廉同時(shí)使用時(shí)無需其他操作，只需投入廢液中即可，操作工藝簡單便捷。

2.3 吸附效果優(yōu)良

活性炭獨(dú)有的大表面積、多孔隙特征，使得其具有良好的吸附效果，特別是對種金屬離子等分子雜質(zhì)的吸附效果尤為顯著。

2.4 不易造成二次污染

活性炭吸附過程以物理吸附為主，吸附出的難降解雜志等可直接同活性炭進(jìn)行一體填埋，從而避免再次溶入水體形成二次污染。

2.5 可重復(fù)利用

經(jīng)過廢水凈化作業(yè)的活性炭能夠通過化學(xué)溶液再生法、熱再生法、電化學(xué)法、生物再生法等諸多途徑實(shí)現(xiàn)回收使用。

3 活性炭吸附法的具體應(yīng)用

3.1 在含油廢水凈化中的應(yīng)用

在工業(yè)廢水中含油污水不僅產(chǎn)量巨大且涉及行業(yè)眾多，譬如石油開采與提煉、油品的運(yùn)、交通航運(yùn)、機(jī)械制造、食品加工等，在其生產(chǎn)作業(yè)過程中均會不同程度的產(chǎn)生各類含油污水，進(jìn)而對生態(tài)環(huán)境特別是水資源環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。

延伸閱讀：

德國曼海姆污水處理廠：粉末活性炭去除微量污染物

活性炭吸附電鍍廢水中CODCr的實(shí)驗(yàn)研究

生物質(zhì)基活性炭處理重金屬廢水研究進(jìn)展

吸附廢氣、廢水后的廢活性炭是否屬于危廢?