活性炭吸附处理含酚废水的研究进展

　摘要：含酚废水对环境和生物有较大危害，是一种常见的化工废水。活性炭作为良好的吸附剂被广泛用于污水处理，也常被用于吸附处理含酚废水。最新的研究集中于开发利用各种含碳原材料，并探究活性炭制备和改性方法，以改善活性炭对酚类的吸附性能。部分机理研究则关注活性炭的孔隙结构和表面官能团及其对吸附酚类性能的影响。本文从活性炭的制备和改性出发，归纳整理活性炭吸附酚类的特性和机理，分析吸附过程的主要影响因素，并对研究发展方向进行推论和展望。分析表明含碳量高的原材料适合制备活性炭，尤其是含碳废弃物。活性炭的苯酚吸附性能受比表面积和表面官能团的共同影响，这对于活性炭的制备和改性有指导意义。活性炭吸附苯酚的具体应用中，需要控制粒度、pH、温度、吸附时间和竞争吸附等影响因素。

　　煤化工、石油化工、制药、印染等工业废水均含酚类化合物。酚类化合物作为一种原型质毒物，会通过废水的排放污染地表水和地下水，对环境和生态产生诸多不利影响，如造成水生生物大量死亡、抑制微生物群落、导致动物致癌等。目前对含酚废水的处理方式有萃取法、化学氧化法、化学沉淀法、物理吸附法、电解法、生化法等。其中物理吸附法研究和应用较多，常用的吸附剂有活性炭、高分子材料(树脂)、硅质材料(黏土、沸石)、矿化垃圾、生物材料(农业固废)等。活性炭具有较强的吸附能力、稳定的化学性质和良好的力学强度，适用于含酚废水的处理工艺。本文综述近年来活性炭吸附处理含酚废水的研究，特别是活性炭制备改性对酚类吸附性能的影响以及活性炭吸附处理含酚废水的影响因素。

　　1 活性炭吸附酚类基本原理

　　2 活性炭制备

　　2.1 原材料

　　表2 文献中原材料和活化方法对活性炭苯酚吸附性能的影响

　　2.2 炭化、活化方法

　　3 活性炭改性

　　4 吸附过程影响因素

　　4.1 活性炭粒度

　　4.2 含酚废水pH

　　4.3 温度和吸附时间

　　4.4 竞争吸附

　　4.5 连续性吸附

　　4.6 活性炭再生

　　5 结语和展望

　　本文综述了活性炭吸附处理含酚废水机理、活性炭制备改性及吸附影响因素的研究进展。相关研究显示活性炭吸附含酚废水的机理与含氧含氮官能团有关，仍有待深入研究。活性炭用于吸附处理含酚废水需考虑成本，原材料可选择含碳废弃物和生物质材料，在废弃物资源化的同时以废治废。制备活化方法优选物理活化，化学活化方法优选碱性活化剂。活性炭的苯酚吸附量由其比表面积和表面官能团共同决定，改性方向为减少酸性官能团和增加碱性官能团。活性炭吸附酚类过程的影响因素则有活性炭粒度、含酚废水pH、温度和竞争吸附等，实际应用可先进行实验和模拟以预测最佳吸附条件。目前商用活性炭针对性不强，而不同吸附质所需活性炭的特性差异很大，高吸附性能活性炭的制备，针对含酚废水的特种活性炭开发需要继续研究。此外，用于含酚废水处理后活性炭的再生问题未能很好解决，也需进一步探究。