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摘要：城市工业废水和生活废水污染问题日益严重，加强污水处理特别是工业废水的处理显得尤为重要。据研究，工业废水逐年增加，这其中工业废水不仅含有各种属离子，而且含有一些剧毒成分。随着科技的进步，处理废水的方法也各有迥异。众所周知，活性炭的表面积大，有很强的吸收功能，因此活性炭吸附法被引进为废水处理的方法，其效果显著，效率卓越。本文对活性炭处理工业废水的应用进行了探讨。
关键词：活性炭；处理；工业废水；应用
活性炭具有微小的孔隙结构，巨大的表面积，在工业废水中能够以物理吸附的主要方式处理绝大多数粒子，同时还能以化学还原、生物降解等方式进行辅助吸附，在更高的处理标准下，活性炭同样能够通过与其它物质配合作用的方式进行进一步处理，起到更好的净水作用，因此，活性炭处理工业废水的方法值得进一步推广，同时其成本与再生效率问题仍然值得进一步研究和推广。
一、活性炭的概述
活性炭，又被称为活性炭黑。是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳。它的主要成分是碳、氧、氢等元素。主要原料几乎可以是一切含碳的有机材料，例如煤、木材、果壳等。这些含碳材料在活化炉中经过高温高压的热解作用下转化成为活性炭。在活化过程中，活性炭巨大的表面积和复杂的空隙结构逐渐形成。活性炭的表面积非常大，平均每克活性炭的表面积就有500—1500平方米。因为活性炭表面积巨大且有着复杂的孔隙结构，所以造成了活性炭的吸附能力极强同时，活性炭还具备解毒的功效。解毒的作用就是利用活性炭巨大的表面积，将毒物吸附到活性炭的微孔中，使毒物不能扩散或挥发。活性炭一般分为两类，分为粉末状和颗粒状两种。粉末状活性炭吸附能力强，制作较为容易，制作成本也相对较低。但是它的回收利用性不高，且再生非常困难；颗粒状活性炭相对于粉末状活性炭，它的造价较为昂贵，但是颗粒状活性炭可以进行回收再利用，而且它在使用时所需要的劳动环境要求不高，操作起来也非常方便。所以在废水处理和水净化作业中，多采用颗粒状活性炭。
二、活性炭在处理工业废水中的具体应用
1、活性炭处理油污水
在工业活动产生的废水中，油污水占了相当大比例。它涉及的范围较广，例如石油开采、石油炼制、产品油运输和储存、海上原油泄漏、机械制造、汽车清理等等，在这些生产生活活动中，都会产生油污水。油污水是一种常见的污染现象，但是它对生态环境造成破坏却不容小觑。所以在处理油污水时，大多会选择吸附法。吸附法是利用活性炭，将污水中的悬浮油、分散油及乳化油进行吸附。但是由于活性炭的吸附有限而且活性炭的造价昂贵，所以在进行吸附处理时，通常只用于对油污水多级处理中的最后一级处理。
2、 活性炭在印染废水处理中的应用
首先是活性炭与化学氧化物质结合的方法，一般的化学氧化剂有臭氧和二氧化氯等物质，该方法主要为首先用氧化剂对废水进行氧化处理，以降低色度，同时使用活性炭对剩余小分子进行吸附作用，此种方法的好处是降低了污染成分，减小活性炭吸附的负荷，能够延长活性炭的使用寿命，减少单一使用造成的浪费。其次是活性炭与生物物质结合的方法，具体做法是将生物物质进行反应时将其中掺杂活性炭颗粒，例如，在生物曝气池内投加活性炭，或者是将还有生物分子的废水通过活性炭颗粒，形成二者的结合，这样在处理废水时，活性炭颗粒上的生物物质可以将废水中的难以分解的物质进行催化分解，同时解后的物质能够同时被活性炭的表面所吸附，大大增强了吸附的效果，也增加了水中物质分解的比例，减少了难分解物质的数量，也延长了活性炭的使用周期。
再次是活性炭与铁屑结合的处理方法，由于铁屑具有导电性，因此在具有导电性的废水中容易与染料分子发生氧化还原反应，帮助有色分子脱色，活性炭在其中不仅能够增加表面积加强氧化还原反应，也能够吸附染料反应后的杂质。
3、活性炭在电镀废水处理中的应用
首先是物理吸附，它表面的众多微小孔隙能够具有极强的吸附能力，有效吸附废水溶液中的重金属离子。其次是化学吸收，活性炭在制备过程中表面含有众多的羧基、羟基和羰基，这些官能团能够以静电吸附的方式对众多重金属离子进行吸附作用。
再次是化学还原，由于活性炭在强酸的环境下，对于一些高价的重金属离子具有一定的还原作用，因此在处理过程中也可以认为这些还原作用增加了实际金属离子的吸附效果，例如活性炭可以在强酸中将六价铬离子还原为三价并吸附，这样的处理过程也减少了废水的氧化性，起到了一定的处理作用。
4、 活性炭处理含氰废水
在工业生产中， 金银的湿法提取、化学纤维的生产、炼焦、合成氨、电镀、煤气生产等行业均使用氰化物或副产氰化物， 因而在生产过程中必然要排放一定数量的含氰废水。活性炭用于净化废水已有相当长的历史， 应用于处理含氰废水的报道也越来越多。但由于在活性炭上的吸附容量小， 在处理成本上不合算。
5、活性炭处理含汞废水
活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能， 但吸附能力有限， 只适宜于处理含汞量低的废水。如果含汞的浓度较高， 可以先用化学沉淀法处理， 处理后含汞约1mg/L， 高时可达2- 3mg/L， 然后再用活性炭做进一步的处理。
6、活性炭处理含甲醇废水
活性炭可以吸附甲醇， 但吸附能力不强， 只适宜于处理含甲醇量低的废水。工程运行结果表明， 可将混合液的COD 从40mg/ L 降至12mg/L 以下， 对甲醇的去除率达到93.16%～100%， 其出水水质可以满足回用到锅炉脱盐水系统进水的水质要求。
综上所述，活性炭吸附法处理废水的方法在人们的生活中随着经济的发展有着越来越重要的影响，但是活性炭吸附法处理废水方法的有关的理论和技术还不够成熟，的确能够在各行各业中兴起变革性的影响，但是目前活性炭的供应比较紧张，再生设备少，再生费用高，需要不断地开发新的活性炭产品，所以需要专业工作者的积极参与以及政府的鼎力支持，让活性炭吸附法更好地为我们所用。
参考文献：
[1] 李芸.浅谈工业废水的处理方法[J]. 科技致富向导. 2012(35)
[2] 张跃东.活性炭吸附法在工业废水处理中的应用[J]. 河北化工. 2011(06)
[3] 丑华，杨生学.吸附法处理含铜有色废液[J]. 内江师范学院学报. 2010(08)
[4] 许文翠，刘复生.活性炭吸附法处理废水的数学模型[J]. 哈尔滨理工大学学报. 2011(02)
[5]叶少帆， 吴志超， 王志伟.Fenton 氧化-活性炭吸附协同深度处理垃圾渗滤液的研究[ J] .环境工程学报， 2010， 4(6):1363-1367.
关键词：活性炭；处理；工业废水；应用
活性炭具有微小的孔隙结构，巨大的表面积，在工业废水中能够以物理吸附的主要方式处理绝大多数粒子，同时还能以化学还原、生物降解等方式进行辅助吸附，在更高的处理标准下，活性炭同样能够通过与其它物质配合作用的方式进行进一步处理，起到更好的净水作用，因此，活性炭处理工业废水的方法值得进一步推广，同时其成本与再生效率问题仍然值得进一步研究和推广。
一、活性炭的概述
活性炭，又被称为活性炭黑。是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳。它的主要成分是碳、氧、氢等元素。主要原料几乎可以是一切含碳的有机材料，例如煤、木材、果壳等。这些含碳材料在活化炉中经过高温高压的热解作用下转化成为活性炭。在活化过程中，活性炭巨大的表面积和复杂的空隙结构逐渐形成。活性炭的表面积非常大，平均每克活性炭的表面积就有500—1500平方米。因为活性炭表面积巨大且有着复杂的孔隙结构，所以造成了活性炭的吸附能力极强同时，活性炭还具备解毒的功效。解毒的作用就是利用活性炭巨大的表面积，将毒物吸附到活性炭的微孔中，使毒物不能扩散或挥发。活性炭一般分为两类，分为粉末状和颗粒状两种。粉末状活性炭吸附能力强，制作较为容易，制作成本也相对较低。但是它的回收利用性不高，且再生非常困难；颗粒状活性炭相对于粉末状活性炭，它的造价较为昂贵，但是颗粒状活性炭可以进行回收再利用，而且它在使用时所需要的劳动环境要求不高，操作起来也非常方便。所以在废水处理和水净化作业中，多采用颗粒状活性炭。
二、活性炭在处理工业废水中的具体应用
1、活性炭处理油污水
在工业活动产生的废水中，油污水占了相当大比例。它涉及的范围较广，例如石油开采、石油炼制、产品油运输和储存、海上原油泄漏、机械制造、汽车清理等等，在这些生产生活活动中，都会产生油污水。油污水是一种常见的污染现象，但是它对生态环境造成破坏却不容小觑。所以在处理油污水时，大多会选择吸附法。吸附法是利用活性炭，将污水中的悬浮油、分散油及乳化油进行吸附。但是由于活性炭的吸附有限而且活性炭的造价昂贵，所以在进行吸附处理时，通常只用于对油污水多级处理中的最后一级处理。
2、 活性炭在印染废水处理中的应用
首先是活性炭与化学氧化物质结合的方法，一般的化学氧化剂有臭氧和二氧化氯等物质，该方法主要为首先用氧化剂对废水进行氧化处理，以降低色度，同时使用活性炭对剩余小分子进行吸附作用，此种方法的好处是降低了污染成分，减小活性炭吸附的负荷，能够延长活性炭的使用寿命，减少单一使用造成的浪费。其次是活性炭与生物物质结合的方法，具体做法是将生物物质进行反应时将其中掺杂活性炭颗粒，例如，在生物曝气池内投加活性炭，或者是将还有生物分子的废水通过活性炭颗粒，形成二者的结合，这样在处理废水时，活性炭颗粒上的生物物质可以将废水中的难以分解的物质进行催化分解，同时解后的物质能够同时被活性炭的表面所吸附，大大增强了吸附的效果，也增加了水中物质分解的比例，减少了难分解物质的数量，也延长了活性炭的使用周期。
再次是活性炭与铁屑结合的处理方法，由于铁屑具有导电性，因此在具有导电性的废水中容易与染料分子发生氧化还原反应，帮助有色分子脱色，活性炭在其中不仅能够增加表面积加强氧化还原反应，也能够吸附染料反应后的杂质。
3、活性炭在电镀废水处理中的应用
首先是物理吸附，它表面的众多微小孔隙能够具有极强的吸附能力，有效吸附废水溶液中的重金属离子。其次是化学吸收，活性炭在制备过程中表面含有众多的羧基、羟基和羰基，这些官能团能够以静电吸附的方式对众多重金属离子进行吸附作用。
再次是化学还原，由于活性炭在强酸的环境下，对于一些高价的重金属离子具有一定的还原作用，因此在处理过程中也可以认为这些还原作用增加了实际金属离子的吸附效果，例如活性炭可以在强酸中将六价铬离子还原为三价并吸附，这样的处理过程也减少了废水的氧化性，起到了一定的处理作用。
4、 活性炭处理含氰废水
在工业生产中， 金银的湿法提取、化学纤维的生产、炼焦、合成氨、电镀、煤气生产等行业均使用氰化物或副产氰化物， 因而在生产过程中必然要排放一定数量的含氰废水。活性炭用于净化废水已有相当长的历史， 应用于处理含氰废水的报道也越来越多。但由于在活性炭上的吸附容量小， 在处理成本上不合算。
5、活性炭处理含汞废水
活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能， 但吸附能力有限， 只适宜于处理含汞量低的废水。如果含汞的浓度较高， 可以先用化学沉淀法处理， 处理后含汞约1mg/L， 高时可达2- 3mg/L， 然后再用活性炭做进一步的处理。
6、活性炭处理含甲醇废水
活性炭可以吸附甲醇， 但吸附能力不强， 只适宜于处理含甲醇量低的废水。工程运行结果表明， 可将混合液的COD 从40mg/ L 降至12mg/L 以下， 对甲醇的去除率达到93.16%～100%， 其出水水质可以满足回用到锅炉脱盐水系统进水的水质要求。
综上所述，活性炭吸附法处理废水的方法在人们的生活中随着经济的发展有着越来越重要的影响，但是活性炭吸附法处理废水方法的有关的理论和技术还不够成熟，的确能够在各行各业中兴起变革性的影响，但是目前活性炭的供应比较紧张，再生设备少，再生费用高，需要不断地开发新的活性炭产品，所以需要专业工作者的积极参与以及政府的鼎力支持，让活性炭吸附法更好地为我们所用。
参考文献：
[1] 李芸.浅谈工业废水的处理方法[J]. 科技致富向导. 2012(35)
[2] 张跃东.活性炭吸附法在工业废水处理中的应用[J]. 河北化工. 2011(06)
[3] 丑华，杨生学.吸附法处理含铜有色废液[J]. 内江师范学院学报. 2010(08)
[4] 许文翠，刘复生.活性炭吸附法处理废水的数学模型[J]. 哈尔滨理工大学学报. 2011(02)
[5]叶少帆， 吴志超， 王志伟.Fenton 氧化-活性炭吸附协同深度处理垃圾渗滤液的研究[ J] .环境工程学报， 2010， 4(6):1363-1367.