活性炭改性方法及其在水处理中的应用

活性炭改性方法及其在水处理中的应用第37卷第8期2011年8月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol-37N0．8Aug．，2011活性炭改性方法及其在水处理中的应用梁霞，王学江(同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海200092)摘要：从表面物理结构特性改性、表面化学性质的改性和电化学性质的改性三个方面综述了活性炭的改性方法；对改性活性炭在水处理中的应用做了深沉思考；分析了各种改性方法的优缺点，并展望了活性炭的改性和应用的发展方向。指出活性炭改性在水处理中的方向应根据污水水质和原活性炭的性质确定，今后的发展方向和研究重点是活性炭电化学改性、将各种改性方法结合起来对活性炭进行协同改性、活性炭负载纳米Ti0：的光催化降解以及活性炭的生物吸附。关键词：活性炭；改性；水处理；应用中图分类号：TQ424．1文献标识码：A文章编号：1000—3770(2011)08．0001—006活性炭作为一种环境友好型吸附剂，具有较强的吸附性和催化性能，原料充足且安全性高，耐酸碱、耐热、不溶于水和有机溶剂、易再生等优点，对水中溶解的有机污染物如苯类化合物、酚类化合物、石油及石油产品等具有较强的吸附能力，而且对用生物法和其他化学法难以去除的有机污染物，如色度、亚甲基蓝表面活性物质、除草剂、杀虫剂、合成染料及许多人工合成的有机化合物都有较好的去除效果；此外，活性炭对电镀废水和冶炼工业废水中的重金属也有较强的吸附能力；对水质浑浊有明显的澄清作用，可以除去水中的异臭、异味，对细菌也有极好的过滤作用。因此，活性炭在水处理中越来越受到重视。但是，由于普通活性炭存在灰分高、孔容小、微孔分布过宽、比表面积小和吸附选择性能差等特点，加上其表面官能团及电化学性质的一些限制，使其对污染物的吸附去除作用有限，远远不能满足国内外市场的要求。因此，有必要对其结构和性质进行改性，以增大其吸附能力，缓解水污染压力。目前，改性活性炭材料被广泛用于污水处理、大气污染防治等领域，特别是在水环境污染治理方面越来越显示出其诱人的美好前景。1活性炭改性方法1．1表面物理结构特性改性活性炭的表面物理结构特性包括活性炭的比表面积、微孔体积和结构、孔径分布，其决定了活性炭的物理吸附。物理吸附是指：当吸附质分子远小于、小于或约等于活性炭孔直径时，吸附质分子进入活性炭表面的孔内，从而达到吸附去除的目的