随着废水污染的日益严重,活性炭吸附剂(尤其是高比表面积的)应用越来越广泛。而其传统原料煤属于不可再生资源且成本较高,故本文选用廉价易得的稻壳作为原料。当前稻壳应用的难题是其中的高灰分(主要是SiO2)阻塞了活性炭的孔结构,而常用的活化剂ZnCl2和H3PO4不能有效除去灰分,且活化前需浸渍处理。鉴于此,本文采用新型的NaOH干法活化工艺制备活性炭材料。并考察炭化温度(400～700℃)、活化温度(600～900℃)、碱碳比(1～4)、活化方法(干法与浸渍)对活性炭比表面积的影响。进一步选用有代表性的废水污染物苯酚(有机小分子)、亚甲基蓝(有机大分子)、硝酸盐(无机离子)、汞离子(重金属离子)为吸附质,系统研究了活性炭对其的吸附,分析探讨了吸附机理及吸附模型。活性炭材料的结构与性质通过N2吸附-脱附分析、热分析、X射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜等手段表征。分析了活性炭的孔发育机理,表明当微孔的形成与消失速率相等时,样品可获得最大的比表面积。结果发现,当炭化温度600℃,活化温度800℃,碱碳比3,采用干法活化时,所获得的活性炭比表面积最大,达2841m2/g,远大于用浸渍法制得样品的933m2/g。同时,经济分析表明产品售价40元/kg,远高于其成本25.78元/kg,则毛利率达35.6%。这表明干法活化是种简便有效制备低成本、高比表面积活性炭的方法。对废水污染物的吸附研究发现,活性炭对4种污染物的吸附数据均符合Langmuir方程和伪二级动力学方程,表明其吸附主要是单分子层吸附。15℃下,活性炭对苯酚、亚甲基蓝、硝酸盐、汞离子的最大吸附量分别为271.0、822.8、66.0、342.0mg/g。并表明,活性炭对苯酚的吸附以物理吸附为主(71%),化学吸附为辅(29%)。在此基础上,建立了一个活性炭有效孔对有机物的液相单层吸附模型。通过理论计算与实验数据对比,表明该模型的吻合度较好。研究认为,采用新型的干法活化制备比表面积高、生产成本低的稻壳基活性炭,并以其处理废水污染物,效果良好,具有重要的实用价值及应用前景。