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活性炭吸附机理简述
活性炭是把有机原料（果壳、煤、木材等）经过隔绝空气的条件下加热减少非碳成分（此过程称为炭化），然后与气体反应，表面被侵蚀，产生微孔发达的构造（此过程称为活化）。由于活化的过程是一个微观的过程，也就说大量的分子碳化物表面侵蚀是点状侵蚀的，所以造成了活性炭表面的微孔直径小，活性炭表面的微孔直径大多在2-50nm之间，所以，即使是少量的活性炭，也有巨大的表面积（可达3000m2/g）。活性炭的一切应用，几乎都基于活性炭的这一特点。目前，活性炭主要作为固体吸附剂，应用在化工、医药、环境等方面，用于吸附沸点及临界温度较高的物质，分子量较大的有机物。在活性炭发生的主要是物理吸附，大多数是单层分子吸附，其吸附量与被吸附物的浓度服从朗格缪尔方程式。

活性炭在废水处理中的应用的现状
目前我国的废水主要是工业废水和生活废水，在2001 年，两者的排量分别为200亿吨和277亿吨。大部分的废水（特别是生活污水）采用的是生物法处理，即利用好氧、厌氧生物来降解水中的有机物（BOD）。但是，这种方法有它的缺点，首先有些污水含有毒物质、难降解物质，无法用生物法来处理；其次，这种方法的的处理效果有限，一般只能处理到国家地表水质量的三级标准。在生物法不足的地方恰恰就是活性炭的用武之地。活性炭主体是非极性的，容易吸附有机物；活性炭的吸附效果比较*，出水质量高。活性炭还可去除饮用水中的嗅和味，这是生物法无论如何也应用不到的领域。
近两年来活性炭水处理应用方法的研究
活性炭的改性。
活性炭改性就是指用一定的方法处理活性炭使其表面官能团性质及数量发生变化。不同的处理方法可以得到不同的改性活性炭。若用浓硝酸氧化,则活性炭表面酸性基团增多,亲水性增强,这就不利于活性炭对水中*、苯胺、腐殖酸等有机物的吸附。因此,以去除有机污染物为目的的活性炭表面改性的研究方向应为:减少表面内酯基及羧基等含氧官能团的含量,增加活性炭表面的疏水性。有研究中发现,用ＨＮＯ3氧化的活性炭在300～400℃下进行热处理,其表面可产生较多的酸性基团,获得较高的阳离子交换量,对重金属离子Ｃｒ(Ⅲ)有很好的吸附交换能力；而若将氧化处理的活性炭在高温下(800℃以上)灼烧,则其表面会产生较多的碱性基团,获得较高的阴离子交换容量,对阴离子表现出较强的吸附交换能力。
催化氧化法的种类很多，常用的是过氧化氢氧化法。
过氧化氢在氧化消毒试剂中具有特殊的地位，因为它除了强的氧化作用外也具有还原性，而且在水溶液中形成过氧羟基可是许多污染物迅速水解。过氧化氢可用于有毒废弃物的氧化破坏、废水的消毒、除味，可以满意地解决许多废液问题。H2O2的特点是在较宽的pH值范围内具有高的反应活性，不产生有毒的反应产物，另外它比其它氧化剂稳定的多。

过氧化氢与亚铁离子结合形成的Fenton试剂，具有*的氧化能力，对于许多种类的有机物都是一种有效的氧化剂。开发Fenton试剂在工业废水处理中的应用，国内外已进行了广泛的研究。Fenton试剂特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水的氧化处理。
Fenton试剂之所以具有非常强的氧化能力，是由于过氧化氢在催化剂铁等存在时，能生成氢氧自由基（·OH）。氢氧自由基比其他一些常用的氧化剂具有更高的氧化电极电位，因此·OH是一种很强的氧化剂，另外氢氧自由基具有很高的电负性或亲电子性，其电子亲和能力为569.3kJ，容易进攻高电子云密度点，这就决定了·OH的进攻具有一定的选择性。
二氧化氯催化氧化
化工行业的生产废水性质复杂，普遍具有“三高一差”的特点，即COD高，含盐量高，色度高，可生化性差。许多废水具有较强的毒性，是典型的有毒性难降解有机废水。由于其对微生物具有高毒性，所以难以采用传统的生物处理技术，其它如Fenton试剂、光化学催化氧化等方法，对废水的COD有一定的处理效果，但也由于经济和技术原因，难以达到工业应用的水平。因此急需寻找一条处理的新途径。
二氧化氯催化氧化法是近年来发展起来的水处理高级氧化技术之一，它是在化学氧化法的基础上改进、发展起来的，并逐渐成为研究的一个热点。常用的氧化剂有O3、H2O2、NaClO3及ClO2等，其中，二氧化氯是一种新型高效氧化剂。
二氧化氯催化氧化的原理就是在表面催化剂存在的条件下，利用强氧化剂——二氧化氯在常温常压下催化氧化废水中的有机污染物，或直接将有机污染物氧化成二氧化碳和水，或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物，提高废水的可生化性，能较好的去除有机污染物。在降解COD的过程中，打断有机分子中的双键发色团，如偶氮基，硝基，硫化羟基，碳亚氨基等，达到脱色的目的，同时有效地提高BOD/COD值，使之易与生化降解。这样，二氧化氯催化氧化反应在高浓度，高毒性，高含盐量废水中充当常规物化预处理和生化处理之间的桥梁。
本反应的核心为三相催化氧化。这三相分别是：由风机送入塔内的压缩空气(气相)，药剂发生器产生的高效氧化剂（液相），和固定在载体上的催化剂（固相），其中催化剂为复合型贵金属化合物，正是该催化剂的作用，使空气中的氧气也作为氧化剂参与反应，从而减少了液相氧化剂的耗量，降低了处理成本，提高了处理效率，又能使反应速度大大加快，缩短了废水在塔内的停留时间。废水经预处理除去水中杂物后，进入催化氧化塔，水中有机污染物在催化剂的作用下被氧化剂分解，苯环，杂环类有机物被开环，断链，大分子变成小分子，小分子再进一步被氧化为二氧化碳和水，从而使废水中的COD值大幅度降低，色泽基本褪尽，同时提高了BOD/COD的比值，降低了废水的毒性，提高了废水的可生化性，为后续生化处理创造条件，使废水处理后达标排放。膜分离法
膜分离技术是以高分子分离膜为代表的一种新型的流体分离单元操作技术。它的大特点是分离过程中不伴随有相的变化，仅靠一定的压力作为驱动力就能获得很高的分离效果，是一种非常节省能源的分离技术。
微滤可以除去细菌、病毒和寄生生物等，还可以降低水中的磷酸盐含量。天津开发区污水处理厂采用微滤膜对SBR二级出水进行深度处理, 满足了景观、冲洗路面和冲厕等市政杂用和生活杂用的需求。
超滤用于去除大分子，对二级出水的COD和BOD去除率大于50%。北京市高碑店污水处理厂采用超滤法对二级出水进行深度处理，产水水质达到生活杂用水标准，回用污水用于洗车，每年可节约用水4 700 m3。
反渗透用于降低矿化度和去除总溶解固体，对二级出水的脱盐率达到90%以上，COD和BOD的去除率在85%左右，细菌去除率90%以上。缅甸某电厂采用反渗透膜和电除盐联用技术，用于锅炉补给水。经反渗透处理的水，能去除绝大部分的无机盐、有机物和微生物[11]。
纳滤介于反渗透和超滤之间，其操作压力通常为0.5～1.0 MPa，纳滤膜的一个显著特点是具有离子选择性，它对二价离子的去除率高达95%以上，一价离子的去除率较低，为40%～80%[12]。潘巧明等人采用膜生物反应器－纳滤膜集成技术处理糖蜜制酒精废水取得了较好结果，出水COD小于100 mg/L，废水回用率大于80%。