王菊 張紅梅

（蘇州登創(chuàng)環(huán)境工程技術(shù)有限公司江蘇太倉 215400）

如今，世界的科技水平發(fā)展如此迅猛，各式各樣的新產(chǎn)品充滿了人們的視野，在如此紛繁的產(chǎn)品背后，是無數(shù)的工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的寫照，然而在這樣的大規(guī)模產(chǎn)出的背后，帶來了一系列的環(huán)境污染現(xiàn)象，無論是水環(huán)境還是大氣環(huán)境。制藥、電鍍和石油化工企業(yè)是當今世界最主要的三大污染行業(yè)。拿電鍍行業(yè)來說，我國每年排放的電鍍廢水就達40億立方米，不僅含有大量的重金屬離子，還有大量劇毒物質(zhì)，如果不能夠及時處理將會對環(huán)境產(chǎn)生極大的污染。

活性炭是一種石墨物質(zhì)，具有非常豐富的微小孔隙，因此具備極大的表面積，不僅對物質(zhì)具有超強的吸附作用，而且其原材料容易制備，性能穩(wěn)定，不易受極端化學環(huán)境影響，甚至還可以經(jīng)過處理再生，因此其被較廣泛地應(yīng)用在如今的工業(yè)廢水處理中。筆者所在的單位是一家專業(yè)對工業(yè)廢水進行處理的企業(yè)，目前主要集中于處理印染廢水與電鍍廢水的方向，本文將從這兩個方面對活性碳的凈化作用進行探析。

1 活性炭在印染廢水處理中的應(yīng)用

在活性炭并沒有大量應(yīng)用于印染廢水的處理前，人們曾做了大量的試驗對印染廢水進行分析，印染廢水主要有堿性染料、直接染料、酸性染料和硫化染料需要處理，但是活性炭的孔隙大小決定了其只能處理分子量400以下的染料分子，大分子無能為力，因此只能應(yīng)用在脫色處理中，后來為了讓活性炭處理廢水不再單一化，也為了降低純粹是用活性炭的高成本問題，印染廢水的處理開始采用了活性炭與其他物質(zhì)結(jié)合使用的方法。

首先是活性炭與化學氧化物質(zhì)結(jié)合的方法，一般的化學氧化劑有臭氧和二氧化氯等物質(zhì)，該方法主要為首先用氧化劑對廢水進行氧化處理，以降低色度，同時使用活性炭對剩余小分子進行吸附作用，此種方法的好處是降低了污染成分，減小活性炭吸附的負荷，能夠延長活性炭的使用壽命，減少單一使用造成的浪費。

其次是活性炭與生物物質(zhì)結(jié)合的方法，具體做法是將生物物質(zhì)進行反應(yīng)時將其中摻雜活性炭顆粒，例如，在生物曝氣池內(nèi)投加活性炭，或者是將還有生物分子的廢水通過活性炭顆粒，形成二者的結(jié)合，這樣在處理廢水時，活性炭顆粒上的生物物質(zhì)可以將廢水中的難以分解的物質(zhì)進行催化分解，同時分解后的物質(zhì)能夠同時被活性炭的表面所吸附，大大增強了吸附的效果，也增加了水中物質(zhì)分解的比例，減少了難分解物質(zhì)的數(shù)量，也延長了活性炭的使用周期。

再次是活性炭與鐵屑結(jié)合的處理方法，由于鐵屑具有導電性，因此在具有導電性的廢水中容易與染料分子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，幫助有色分子脫色，活性炭在其中不僅能夠增加表面積加強氧化還原反應(yīng)，也能夠吸附染料反應(yīng)后的雜質(zhì)。范旭日曾利用鐵屑和活性炭對一份模擬實際染料廢水的溶液進行試驗，在最大程度地進行八次處理后，用時約182分鐘，COD可達到88.28%的去除率，色度達到了99.3%的去除率。

2 活性炭在電鍍廢水處理中的應(yīng)用

電鍍廢水占據(jù)了我國工業(yè)廢水中極大的組成部分，由于其含有鉻離子、銅離子等眾多重金屬離子，因此對水質(zhì)具有極大的污染性。一般來說，工業(yè)上廣泛使用活性炭進行預處理，活性炭制備工藝較簡單，不需要復雜的設(shè)備，因此可以得到廣泛的應(yīng)用。

活性炭在一般使用情況下能夠有效去除電鍍廢水中的鉻離子、銅離子、鎘離子等離子，還有眾多有機物和生物物質(zhì)，但是活性炭現(xiàn)有的處理水平不能夠滿足更高的處理要求，而且此種環(huán)境下活性炭使用壽命較短，效率不夠高，因此只能使用在工業(yè)電鍍廢水的預處理工序中，它能夠使鉻離子的去除率從未經(jīng)活性炭預處理的60%上升到處理后的79%。

活性炭在預處理中對電鍍廢水的處理作用主要表現(xiàn)在三個方面：首先是物理吸附，它表面的眾多微小孔隙能夠具有極強的吸附能力，有效吸附廢水溶液中的重金屬離子；其次是化學吸收，活性炭在制備過程中表面含有眾多的羧基、羥基和羰基，這些官能團能夠以靜電吸附的方式對眾多重金屬離子進行吸附作用；再次是化學還原，由于活性炭在強酸的環(huán)境下，對于一些高價的重金屬離子具有一定的還原作用，因此在處理過程中也可以認為這些還原作用增加了實際金屬離子的吸附效果，例如活性炭可以在強酸中將六價鉻離子還原為三價并吸附，這樣的處理過程也減少了廢水的氧化性，起到了一定的處理作用。

3 總結(jié)

總的來說，活性炭具有微小的孔隙結(jié)構(gòu)，巨大的表面積，在工業(yè)廢水中能夠以物理吸附的主要方式處理絕大多數(shù)粒子，同時還能以化學還原、生物降解等方式進行輔助吸附，在更高的處理標準下，活性炭同樣能夠通過與其它物質(zhì)配合作用的方式進行進一步處理，起到更好的凈水作用，因此，活性炭處理工業(yè)廢水的方法值得進一步推廣，同時其成本與再生效率問題仍然值得進一步研究和推廣。

[1]蘆春梅，李增文，姜桂蘭.活性秸稈炭素吸附-化學氧化法在印染廢水處理中的應(yīng)用研究[J].天津：工業(yè)水處理，2005，25(5)：56-58.

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