工業(yè)廢水中含有多種有毒物質(zhì)和難以生物降解的污染物，甚至含有有機(jī)物劇毒成分。隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，工業(yè)廢水的排放量越來(lái)越大，對(duì)我們的生態(tài)環(huán)境造成了較大的影響，甚至對(duì)人類的生存造成了威脅。活性炭具有表面積大、吸附能力強(qiáng)、吸附效率高等優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)廢水處理方面已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行較多的應(yīng)用[1]。

1、活性炭的吸附機(jī)理

活性炭屬于一種經(jīng)過(guò)特殊處理的炭，其表面具有無(wú)數(shù)的細(xì)小孔隙，孔隙的直徑一般在2—50nm之間，所以活性炭具有較大的表面積，每1克的活性炭，其表面積就能夠達(dá)到500m2，部分活性炭甚至能夠達(dá)到1500m2，目前對(duì)于活性炭的全部應(yīng)用，幾乎全部以此特征為基礎(chǔ)。活性炭進(jìn)行吸附的主要方式是物理吸附，并且活性炭的顆粒越小，其孔隙的擴(kuò)散速度就越快，該活性炭的吸附能力也就越強(qiáng)[2]。

2、活性炭在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用

2.1 含油污水的處理

工業(yè)廢水中，含油污水的產(chǎn)量較大，并且涉及的范圍較廣，例如石油化工、輪船航運(yùn)以及食品加工等多種工業(yè)，都能夠產(chǎn)生含油污水，屬于一種常見(jiàn)的污染，但是能夠?qū)Νh(huán)境以及生態(tài)造成嚴(yán)重的威脅。使用活性炭對(duì)含油污水進(jìn)行最后一級(jí)的處理，能夠?qū)ζ渲械姆稚⒂汀⑷榛鸵约叭芙庥瓦M(jìn)行有效的吸附，促使出水含油質(zhì)量濃度得到有效降低。但是需要注意的是，活性炭對(duì)于水的預(yù)處理具有較高的要求，使用其對(duì)煉油廠的含油廢水進(jìn)行處理，需要首先對(duì)廢水進(jìn)行相應(yīng)的生物處理。

2.2 含染料廢水的處理

在紡織行業(yè)中，廢水中約含2%的染料，導(dǎo)致廢水的成分更加復(fù)雜，且水質(zhì)發(fā)生了較大的變化，導(dǎo)致進(jìn)行廢水處理變得更加困難。對(duì)含有染料的廢水進(jìn)行處理，可采用氧化、絮凝以及生物降解等多種方式，其各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，但是活性炭吸附能夠?qū)U水中的COD和色度進(jìn)行有效的去除，如果在活性炭進(jìn)行吸附的過(guò)程中能夠采用最佳的工藝，廢水的出水色度最高能夠被稀釋50倍，從而達(dá)到國(guó)家一級(jí)的排放標(biāo)準(zhǔn)[3]。

2.3 含汞廢水的處理

汞是毒性最大的重金屬污染物，如果汞進(jìn)入人體內(nèi)，能夠?qū)θ梭w的蛋白質(zhì)功能造成破壞，并對(duì)其重新合成產(chǎn)生影響。而活性炭具有吸附汞以及含汞化合物的性能，但是由活性炭的吸附能力有限，所以只能夠?qū)枯^低的廢水進(jìn)行處理，如果廢水中的汞含量較高，則應(yīng)首先對(duì)廢水使用化學(xué)沉淀法進(jìn)行處理，使廢水中的汞含量降低至最高為3mg/L，之后即可使用活性炭對(duì)其進(jìn)行處理。

2.4 含鉻廢水的處理

根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究顯示，6價(jià)鉻的毒性為3價(jià)格鉻的100倍左右，并且能夠?qū)θ梭w的皮膚、內(nèi)臟以及呼吸系統(tǒng)都造成傷害，甚至能夠?qū)е氯祟惏l(fā)生呼吸系統(tǒng)的癌癥。活性炭表面存在大量的含氧基團(tuán)，均具有靜電吸附的功能，能夠?qū)︺t產(chǎn)生良好的化學(xué)吸附作用，從而對(duì)含鉻廢水中的鉻進(jìn)行有效的吸附，能夠促使含鉻廢水達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，并且具有操作費(fèi)用低、處理效率高以及吸附性能穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)，目前已經(jīng)在含鉻廢水處理方面得到了廣泛的應(yīng)用。

3、活性炭的研究進(jìn)展

3.1 活性炭與膜聯(lián)用進(jìn)行廢水處理

該方式主要是對(duì)活性炭的富集作用以及在水中溶解氧的選擇吸附性進(jìn)行應(yīng)用，在營(yíng)養(yǎng)物以及溫度均適宜的環(huán)境下，促使活性炭表面的好氧微生物進(jìn)行生長(zhǎng)，有利于促使活性炭對(duì)微生物的分解氧化作用與吸附作用進(jìn)行協(xié)同，從而提高活性炭對(duì)廢水進(jìn)行處理的效果，并且有利于活性炭的的使用壽命得到延長(zhǎng)。與此同時(shí)，對(duì)該方法進(jìn)行使用，還能夠降低廢水處理成本和改進(jìn)處理操作環(huán)節(jié)，具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值[4]。

3.2 將活性炭作為催化劑的載體

因?yàn)榛钚蕴孔陨砭哂休^大的表面積，所以在水中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)也就能夠具有大量的反應(yīng)場(chǎng)所，促使反應(yīng)物碰撞的幾率大幅度增加，從而縮短了進(jìn)行反應(yīng)的過(guò)程。有部分催化劑的密度大于水，或是在水中易發(fā)生沉淀，此時(shí)對(duì)活性炭進(jìn)行應(yīng)用，其能夠與反應(yīng)物進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的接觸，并且不會(huì)被反應(yīng)物的生成物所覆蓋，從而對(duì)含重金屬離子廢水的處理情況進(jìn)行了有效的改善。

3.3 活性炭的改性

所謂活性炭的改性，就是采用一定的方式對(duì)活性炭進(jìn)行處理，促使其表面的官能團(tuán)的性質(zhì)以及數(shù)量均發(fā)生變化。采用不同的方式對(duì)活性炭進(jìn)行處理，能夠得到的改性活性炭也就不同，例如將去除有機(jī)污染物作為目的對(duì)活性炭表面改性進(jìn)行研究的方向，就應(yīng)該是減少活性炭表面的含氧官能團(tuán)含量，并促使活性炭表面的疏水性得到增加。

4、活性炭的發(fā)展情況及前景

不論是在國(guó)內(nèi)還是在國(guó)外，相對(duì)于其他多種材料，活性炭的生產(chǎn)與應(yīng)用都是相對(duì)較晚的，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的活性炭生產(chǎn)始于上個(gè)世紀(jì)初期，我國(guó)的活性炭事業(yè)，則是在上個(gè)世紀(jì)的50年代才基本建立完成，直至1970年左右，我國(guó)的活性炭事業(yè)才得到了較好的發(fā)展。就目前的情況來(lái)看，我國(guó)的活性炭應(yīng)用需求較大，而活性炭的供應(yīng)相對(duì)緊張，主要原因在于活性炭的再生設(shè)備較少且再生成本較高，導(dǎo)致活性炭的應(yīng)用范圍受到了一定的限制。如果活性炭的再生問(wèn)題能夠得到良好的解決，活性炭的應(yīng)用范圍必然會(huì)更加廣泛[5]。

5、結(jié)語(yǔ)

工業(yè)廢水的處理問(wèn)題一直都被相關(guān)部門高度重視，目前活性炭能夠?qū)Χ喾N工業(yè)廢水進(jìn)行良好的處理，但是不同方面需要對(duì)不同功能的活性炭進(jìn)行應(yīng)用，而現(xiàn)有的活性炭產(chǎn)品難以對(duì)新的要求進(jìn)行滿足，所以我們有必要對(duì)新的活性炭產(chǎn)品進(jìn)行積極的開(kāi)發(fā)。