活性炭對(duì)有機(jī)廢水吸附性能的研究

摘 要：目前，危害人類最大的問(wèn)題就是污染問(wèn)題，而污染的主要來(lái)源是廢水，廢氣，廢渣。而在我們生活中最常見(jiàn)的廢水則是有機(jī)廢水，我們生活中用的洗衣粉會(huì)造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，而活性炭是生活中最常見(jiàn)最實(shí)用的吸附劑。因此，我們想知道活性炭對(duì)有機(jī)廢水是否有吸附作用。

關(guān)鍵詞：活性炭；有機(jī)廢水；吸附

據(jù)黑龍江省環(huán)保局統(tǒng)計(jì)2004年全省廢水排放量為11.43億噸：其中工業(yè)廢水占廢水總量的39.55%，生活廢水占廢水總量的60.05%， 而這些工業(yè)廢水和生活廢水都屬于有機(jī)廢水，由此可見(jiàn)，有機(jī)廢水嚴(yán)重危害了我們的水質(zhì)，是我們必須盡快解決的重大問(wèn)題。本課題目的是要研究活性炭對(duì)有機(jī)廢水吸附性能，確認(rèn)最佳的吸附條件，并以活性炭的吸附性能為依托，將這一成果引入到生產(chǎn)實(shí)踐中去。

1 有機(jī)廢水的介紹

以有機(jī)污染物為主的廢水稱之為有機(jī)廢水，其易造成水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化，危害比較大。在生活污水、食品加工和造紙等工業(yè)廢水中，常常含有碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂、木質(zhì)素等有機(jī)物質(zhì)。這些物質(zhì)在污水中以懸浮或溶解狀態(tài)存在，如果想將其分解的話，必須借助微生物的生物化學(xué)作用。由于分解過(guò)程中，需要借助氧氣，因此，被稱為耗氧污染物。這類污染物可導(dǎo)致水中溶解氧減少，影響魚(yú)類和其它水生生物的生長(zhǎng)。當(dāng)水中溶解氧耗盡之后，有機(jī)物將進(jìn)行厭氧分解，產(chǎn)生硫化氫、氨和硫醇等難聞氣味，導(dǎo)致水體惡化。有機(jī)廢水主要來(lái)源于造紙、皮革及食品等行業(yè)排出的在2000mg/L以上廢水。這些廢水中含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白、纖維素等有機(jī)物，如果直接排放，會(huì)造成嚴(yán)重污染。有機(jī)廢水按其性質(zhì)來(lái)源可分為三大類：（1）容易生物降解的有機(jī)廢水；（2）雖然有機(jī)物可以降解，但會(huì)產(chǎn)生二次污染；（3）難降解的和有害的有機(jī)廢水。綜上所述，有機(jī)廢水水質(zhì)具有有機(jī)物濃度高、成分復(fù)雜、色度高，有異味、具有強(qiáng)酸強(qiáng)堿性、不易生物降解等特點(diǎn)。因此，對(duì)于有機(jī)廢水的處置問(wèn)題一直以來(lái)困擾著人們。

對(duì)于含高濃度無(wú)機(jī)鹽的有機(jī)廢水，目前國(guó)內(nèi)外多采用厭氧生物工藝進(jìn)行處理。但過(guò)高的無(wú)機(jī)鹽濃度會(huì)導(dǎo)致微生物細(xì)胞滲透壓升高，引起微生物細(xì)胞原生質(zhì)分離，鹽析作用會(huì)降低代謝酶活性，破壞微生物酶結(jié)構(gòu)，抑制微生物的生長(zhǎng)，從而降低廢水的處理效果[1]。因此，采用活性炭進(jìn)行有機(jī)廢水的吸附，這樣既不會(huì)破壞水質(zhì)，也不會(huì)對(duì)人體造成不必要的傷害。

2 活性炭簡(jiǎn)介

活性炭是一種疏水性吸附劑，由含炭為主的物質(zhì)作原料，經(jīng)高溫炭化和活化制得的?；钚蕴亢写罅课⒖?，比表面積大，能有效地去除色度、臭味，可以去除二級(jí)出水中的大多數(shù)有機(jī)污染物和某些無(wú)機(jī)物，包含某些有毒的重金屬?；钚蕴课竭^(guò)程的影響因素有：活性炭的特性；被吸附物的特性和濃度；廢水的pH值；懸浮固體含量等特性；接觸系統(tǒng)及運(yùn)行方式等。

在很早以前就有利用活性炭吸附方法的研究報(bào)道，對(duì)于水中溶解性有機(jī)物常采用此法。但是，活性炭再生非常困難，同時(shí)處理的成本也比較高，因此應(yīng)用受到限制。通常情況下，對(duì)于低濃度的染料廢水常采用該方法來(lái)進(jìn)行處理或深度處理。目前最有效的吸附劑之一為活性炭，但由于活性炭在去除色度和COD時(shí)，常采用與其它工藝耦合，因此，活性炭吸附方法多數(shù)情況下，用在深度處理方面，或者將活性炭作為載體和催化劑來(lái)使用[2]。

對(duì)于活性炭來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的再生方法主要是利用熱再生、溶劑再生以及生物再生等。而目前熱再生是活性炭再生最主要的形式之一，微波再生則是在傳統(tǒng)熱再生基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種有效再生技術(shù)，與傳統(tǒng)熱再生相比，具有再生時(shí)間短，再生效率高，再生損失率小，耗能低等優(yōu)點(diǎn)[3]。

3 項(xiàng)目進(jìn)展

3.1 項(xiàng)目的研究目標(biāo)

（1）通過(guò)本項(xiàng)目的研究，課題組將獲得活性炭吸附有機(jī)廢水測(cè)定最佳方案；（2）活性炭的處置；（3）有機(jī)廢水的采樣；（4）活性炭對(duì)有機(jī)廢水吸附條件的探究；（5）有機(jī)廢水吸附條件的測(cè)定與優(yōu)化；

（6）影響因素的篩選。

3.2 項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容與實(shí)驗(yàn)方案

本項(xiàng)目將以常見(jiàn)的有機(jī)染料為供試材料，制備有機(jī)廢水，選擇在不同的溫度、酸度、不同的光照時(shí)間及雜離子對(duì)其的影響因素進(jìn)行討論，確定最佳的研究方案，為進(jìn)一步的研究活性炭對(duì)有機(jī)廢水吸附條件提供理論依據(jù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

我們已經(jīng)提取黑龍江流域不同地點(diǎn)含有有機(jī)廢水的水樣，來(lái)進(jìn)行活性炭對(duì)有機(jī)廢水吸附性能的研究，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果吸附率達(dá)到了60.66%，由此結(jié)果證明了活性炭對(duì)有機(jī)廢水的吸附有較好的效果?；钚蕴坑糜谖接袡C(jī)廢水的研究相對(duì)比較多，但將紫外光照射與活性炭吸附有機(jī)結(jié)合的研究還是相對(duì)比較少，因此本課題組致力于此方向的研究，期望能對(duì)未來(lái)有機(jī)物的降解提供有力的數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]易斌，楊春平，郭俊元，等.活性炭吸附-Fenton氧化處理高鹽有機(jī)廢水[J].廣州環(huán)境科學(xué)，2013，7（3）：903-907.

[2]李鳳鐿，譚君山.活性炭吸附處理染料廢水研究的進(jìn)展概況[J].廣州環(huán)境科學(xué)，2010，25（1）：6-8.

[3]張志輝，鄭天龍，王孝強(qiáng)，等.活性炭吸附處理鋰電池廠含酯廢水及微波再生實(shí)驗(yàn)[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2014，34（3）：644-649.

作者簡(jiǎn)介：黃文雯（1994-），女，漢族，黑龍江省林口縣，從事化學(xué)制藥專業(yè)學(xué)習(xí)。