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活性炭在污水處理中的應用

【格林大課堂】

    活性炭是一種特殊的炭，當然也是經過后期處理加工的，具有無數細小孔隙，表面積巨大，每克活性炭的表面積為500-1500平方米。活性炭有很強的物理吸附和化學吸附功能，而且還具有解毒作用。解毒作用就是利用了其巨大的面積，將毒物吸附在活性炭的微孔中，從而阻止毒物的吸收。同時，活性炭能與多種化學物質結合，從而阻止這些物質的吸收。

　　活性炭的分類

　　在生產中應用的活性炭種類有很多。一般制成粉末狀或顆粒狀。

　　粉末狀的活性炭吸附能力強，制備容易，價格較低，但再生困難，一般不能重復使用。

　　顆粒狀的活性炭價格較貴，但可再生后重復使用，并且使用時的勞動條件較好，操作管理方便。因此在水處理中較多采用顆粒狀活性炭[1]。

 

　　活性炭吸附

　　活性炭吸附是指利用活性炭的固體表面對水中的一種或多種物質的吸附作用，以達到凈化水質的目的。

 

　　活性炭在污水處理中的應用

　　由于活性炭對水的預處理要求高，而且活性炭的價格昂貴，因此在廢水處理中，活性炭主要用來去除廢水中的微量污染物，以達到深度凈化的目的。

　　活性炭處理含鉻廢水

　　鉻是電鍍中用量較大的一種金屬原料，在廢水中六價鉻隨pH值的不同分別以不同的形式存在。

　　活性炭有非常發達的微孔結構和較高的比表面積，具有極強的物理吸附能力，能有效地吸附廢水中的Cr（Ⅵ）。活性炭的表面存在大量的含氧基團如羥基（-OH）、羧基（-COOH）等，它們都有靜電吸附功能，對Cr（Ⅵ）產生化學吸附作用。完全可以用于處理電鍍廢水中的Cr（Ⅵ），吸附后的廢水可達到國家排放標準。

 

影響活性炭吸附的因素

　　吸附能力和吸附速度是衡量吸附過程的主要指標。吸附能力的大小是用吸附量來衡量的。而吸附速度是指單位重量吸附劑在單位時間內所吸附的物質量。在水處理中，吸附速度決定了污水需要和吸附劑接觸時間。

　　活性炭的吸附能力與活性炭的孔隙大小和結構有關。一般來說，顆粒越小，孔隙擴散速度越快，活性炭的吸附能力就越強。

　　污水的pH值和溫度對活性炭的吸附也有影響。活性炭一般在酸性條件下比在堿性條件下有較高的吸附量。吸附反應通常是放熱反應，因此溫度低對吸附反應有利。

　　當然，活性炭的吸附能力與污水濃度有關。在一定的溫度下，活性炭的吸附量隨被吸附物質平衡濃度的提高而提高。

　　

    因此，利用活性炭處理含鉻廢水的過程是活性炭對溶液中Cr（Ⅵ）的物理吸附、化學吸附、化學還原等綜合作用的結果。活性炭處理含鉻廢水，吸附性能穩定，處理效率高，操作費用低，有一定的社會效益和經濟效益。我國每年排出的工業廢水約為8×108m3，其中不僅含有氰化物等劇毒成分，而且含有鉻、鋅、鎳等金屬離子。廢水的處理方法很多，主要有化學沉淀法、電解法和膜處理法等，本文介紹的是活性炭吸附法。活性炭的表面積巨大，有很高的物理吸附和化學吸附功能。因此活性炭吸附法被廣泛應用在廢水處理中。而且具有效率高，效果好等特點。

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