活性炭吸附重金屬?gòu)U水的機(jī)理

    重金屬?gòu)U水來(lái)源于采礦、選礦、冶煉、電鍍、化工等生產(chǎn)部門(mén)，主要來(lái)自礦山排水、廢石場(chǎng)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(nóng)藥、醫(yī)藥、油漆、顏料等工業(yè)的廢水。

    重金屬?gòu)U水是對(duì)環(huán)境污染最嚴(yán)重和對(duì)人類(lèi)危害最大的工業(yè)廢水之一。重金屬?gòu)U水具有毒性強(qiáng)、長(zhǎng)期持續(xù)、生物富集等特性。因此，必須重視重金屬?gòu)U水的污染控制。

    目前，用于治理重金屬?gòu)U水方法主要有混凝、化學(xué)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(xué)和生物方法。而活性炭吸附法以其操作簡(jiǎn)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(diǎn)，無(wú)疑被視為處理重金屬?gòu)U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(xué)性質(zhì)可調(diào)、高吸附容量、穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)和高機(jī)械強(qiáng)度的吸附劑，可針對(duì)重金屬離子物理化學(xué)性質(zhì)以及所處化學(xué)環(huán)境的不同，對(duì)活性炭的物理結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)控，以實(shí)現(xiàn)活性炭對(duì)廢水中重金屬的快速、高效吸附?；钚蕴孔鳛橐环N優(yōu)良的吸附劑，在處理中重金屬?gòu)U水方面表現(xiàn)出以下六個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

    (1)無(wú)需添加任何氧化劑、絮凝劑等化學(xué)試劑；

    (2)吸附容量大，處理效果好；

    (3)對(duì)重金屬離子的吸附穩(wěn)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(wèn)題；

    (5)占地少，成本低，操作簡(jiǎn)單靈活；

    (6)活性炭可經(jīng)再生后循環(huán)使用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬的回收。

    活性炭吸附重金屬離子的機(jī)理

    活性炭對(duì)重金屬離子的吸附機(jī)理目前尚無(wú)明確的說(shuō)法，通常有以下四種機(jī)理:一是活性炭表面官能團(tuán)與重金屬離子發(fā)生質(zhì)子或離子交換；二是活性炭表面官能團(tuán)與重金屬離子之間發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，在活性炭表面形成復(fù)雜、穩(wěn)定的絡(luò)合物；三是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)或活性炭與重金屬離子之間發(fā)生電荷轉(zhuǎn)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(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和大的孔容積外，活性炭表面穩(wěn)定且可調(diào)控、改變的含氧和含氮官能團(tuán)的存在，使得活性炭對(duì)重金屬離子的化學(xué)吸附成為決定活性炭吸附重金屬離子容量大小的關(guān)鍵因素。

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