活性炭吸附重金屬廢水的機理

    重金屬廢水來源于采礦、選礦、冶煉、電鍍、化工等生產部門，主要來自礦山排水、廢石場淋浸水、選礦廠尾礦排水、有色金屬冶煉廠除塵排水、有色金屬加工廠酸洗水、電鍍廠鍍件洗滌水、鋼鐵廠酸洗排水，以及電解、農藥、醫藥、油漆、顏料等工業的廢水。

    重金屬廢水是對環境污染最嚴重和對人類危害最大的工業廢水之一。重金屬廢水具有毒性強、長期持續、生物富集等特性。因此，必須重視重金屬廢水的污染控制。

    目前，用于治理重金屬廢水方法主要有混凝、化學沉淀、溶劑萃取、離子交換、電解、吸附、膜分離、電透析和基因工程等物理、化學和生物方法。而活性炭吸附法以其操作簡單、成本低、處理效果好、可避免其它方法成本高、處理不徹底且不存在二次污染等特點，無疑被視為處理重金屬廢水的首選方法之一。

    活性炭作為一種比表面積高、孔容大、孔徑分布可控、表面化學性質可調、高吸附容量、穩定的物理化學性質和高機械強度的吸附劑，可針對重金屬離子物理化學性質以及所處化學環境的不同，對活性炭的物理結構和表面化學性質進行有針對性的調控，以實現活性炭對廢水中重金屬的快速、高效吸附。活性炭作為一種優良的吸附劑，在處理中重金屬廢水方面表現出以下六個優點：

    (1)無需添加任何氧化劑、絮凝劑等化學試劑；

    (2)吸附容量大，處理效果好；

    (3)對重金屬離子的吸附穩定性好、選擇性高；

    (4)可與難被自然界微生物降解的重金屬離子一起填埋，防治再次污染水體，不存在二次污染問題；

    (5)占地少，成本低，操作簡單靈活；

    (6)活性炭可經再生后循環使用，同時實現對重金屬的回收。

    活性炭吸附重金屬離子的機理

    活性炭對重金屬離子的吸附機理目前尚無明確的說法，通常有以下四種機理:一是活性炭表面官能團與重金屬離子發生質子或離子交換；二是活性炭表面官能團與重金屬離子之間發生絡合反應，在活性炭表面形成復雜、穩定的絡合物；三是自發的氧化還原反應或活性炭與重金屬離子之間發生電荷轉移；四是金屬離子與活性炭微晶π電子之間的靜電相互作用。除了活性炭高比表面積、發達的孔隙結構和大的孔容積外，活性炭表面穩定且可調控、改變的含氧和含氮官能團的存在，使得活性炭對重金屬離子的化學吸附成為決定活性炭吸附重金屬離子容量大小的關鍵因素。

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