摘要：隨看我國(guó)工業(yè)的崛起，工業(yè)廢水也不斷增加，而工業(yè)廢水中所含的有毒物質(zhì)和無(wú)法進(jìn)行生物降解處理的物質(zhì)都對(duì)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，也對(duì)人類的身體健康造成了一定程度上的威脅。隨著綠色理念的深入人心，人們對(duì)生態(tài)環(huán)境的重視程度也在不斷提高。因此，如何科學(xué)有效地對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行處理成為重要的研究課題。而伴隨著關(guān)于廢水處理研究的深入，活性炭吸附方法因其有效性成為了廣泛應(yīng)用于廢水處理的一種方法。活性炭的表面積較大，兼具很高的物理吸附能力和化學(xué)吸附能力，吸附效果佳。
1、活性炭的吸附機(jī)理
活性炭吸附法主要是利用活性炭表面的強(qiáng)大吸附能力對(duì)工業(yè)廢水中存在的各種有毒物質(zhì)吸附消除，以便于能夠減少消除工業(yè)廢水中的有害物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)凈化廢水的目的。而根據(jù)研究可知，活性炭的吸附功能主要表現(xiàn)在兩方面，是這兩方面綜合作用的結(jié)果。
1.1物理吸附能力
主要是因?yàn)榛钚蕴績(jī)?nèi)部分子的作用。如果活性炭?jī)?nèi)部分子在各方承受的力度相同，但是活性炭表面分子卻承受的力度不夠均勻的時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致工業(yè)廢水中有害的物質(zhì)分子容易在力的作用下被活性炭吸附到表面上，從而達(dá)到吸附凈化的作用。
1.2化學(xué)吸附
主要原因是活性炭的化學(xué)性質(zhì)較不穩(wěn)定，容易和吸附物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而達(dá)到吸附凈化的作用。
2、活性炭吸附法的優(yōu)勢(shì)
由于活性炭的表面積較大，吸附能力較強(qiáng)，穩(wěn)定性較好，是一種較為有效的吸附劑，而因?yàn)檫@些特點(diǎn)，活性炭吸附法在工業(yè)廢水的處理中具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。
2.1能夠單獨(dú)使用
在使用活性炭吸附法時(shí)，不用再次添加其他化學(xué)試劑，能夠單獨(dú)使用，通過(guò)其良好的吸附效果達(dá)到對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行凈化的目的。
2.2工藝制造成本較為便宜，并且操作簡(jiǎn)單，利于掌握
活性炭吸附法的工藝制造十分簡(jiǎn)單，主要制作材料是木材和煤炭，這兩種制作材料相對(duì)于其他工藝的制作材料來(lái)說(shuō)，價(jià)格較為便宜，能夠及時(shí)獲取，很大地降低了生產(chǎn)成本。并且活性炭吸附法在使用時(shí)操作也較為簡(jiǎn)單和便捷，不需要其他操作進(jìn)行輔助，只需要把活性炭加入到工業(yè)廢水中就可以，利用相關(guān)人員進(jìn)行掌握。
2.3吸附效果較好
活性炭的表面積相比于其他物質(zhì)來(lái)說(shuō)較大，并且表面積還存在著較多的縫隙，賦予了活性炭較好的吸附能力，很大程度提高了它的吸附效果，尤其是對(duì)一些金屬離子的吸附作用較為明顯。
2.4不會(huì)造成再次污染
工業(yè)廢水的處理不僅關(guān)乎生態(tài)問(wèn)題，還關(guān)乎人類健康。活性炭吸附法主要是通過(guò)物理吸附和化學(xué)吸附作用對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行凈化處理，但是主要還是以物理吸附作用為主。而通過(guò)物理吸附作用吸附出來(lái)的物質(zhì)能夠不經(jīng)過(guò)二次處理和活性炭一起埋葬。因此，防止了這些物質(zhì)再次在水中降解，污染水源。
2.5可以循環(huán)利用
活性炭用于工業(yè)廢水處理后，能夠利用化學(xué)溶液再生法、電化學(xué)法等各種途徑進(jìn)行循環(huán)利用，節(jié)省了再次制作活性炭的成本。
3、活性炭吸附在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用
隨著活性炭吸附法的普及，受到了越來(lái)越多人的重視，應(yīng)用領(lǐng)域愈加廣泛，目前主要應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)和環(huán)境保護(hù)等方面，主要用來(lái)吸附沸點(diǎn)較高或者臨界溫度較高的物質(zhì)，也可以用于吸附分子量較大的有機(jī)物質(zhì)。而活性炭吸附法在工業(yè)廢水處理的具體應(yīng)用主要有以下幾點(diǎn)。
3.1應(yīng)用于含油廢水的凈化
在工業(yè)廢水中含油的廢水較為主要，不僅產(chǎn)量龐大，而且很多行業(yè)都會(huì)排除含油的廢水，比如：石油開(kāi)發(fā)行業(yè)、交通運(yùn)輸行業(yè)、餐飲行業(yè)等都會(huì)涉及到含油廢水。而這些含油廢水如果不能夠取得良好的處理，就會(huì)影響生態(tài)環(huán)境。
活性炭是一種親油物質(zhì)，對(duì)工業(yè)廢水中的油性物質(zhì)具有良好的吸附性，但一般情況下活性炭對(duì)親油物質(zhì)的吸附性較為有限，并且活性炭吸附了親油物質(zhì)以后，就不能再進(jìn)行重復(fù)性利用了，這就提高了含油廢水的處理成本。為此，在對(duì)含油廢水進(jìn)行處理的時(shí)候，活性炭吸附法作為廢水處理的最后一個(gè)工序，也就是用活性炭對(duì)廢水中的微小物質(zhì)進(jìn)行吸附清除，進(jìn)而達(dá)到凈化廢水的效果。
3.2應(yīng)用于含染料廢水的凈化
隨著我國(guó)紡織工業(yè)的壯大，印染行業(yè)也取得了迅速的發(fā)展。據(jù)調(diào)查，全球大部分的印染企業(yè)都不經(jīng)過(guò)處理直接將廢水排除，對(duì)自然環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響。同時(shí)，由于印染顏料的組成較為復(fù)雜，且部分染料的顏色較深，處理起來(lái)較為困難。
活性炭吸附法作為較為常見(jiàn)的一種處理方法，能夠消除印染行業(yè)廢水的色度，也可以將活性炭當(dāng)做催化劑應(yīng)用于印染工藝中。
另外，在對(duì)印染廢水進(jìn)行處理的過(guò)程中，印染廢水的脫色率隨著溫度的升高而提高。由此可見(jiàn)，應(yīng)該要在適宜的溫度下使用活性炭吸附法。
3.3應(yīng)用于含汞等金屬物質(zhì)的廢水凈化
眾所周知，在所有的金屬物質(zhì)中，汞的毒性較大，一旦被人體吸入，則會(huì)干擾人體的蛋白質(zhì)合成功能，對(duì)人體健康產(chǎn)生危害。盡管活性炭對(duì)汞離子具有一定的吸附作用，但能力較為有限，并不能全部清除。只能用于含汞量較低的廢水處理過(guò)程中，或是需要進(jìn)行多層處理的高濃度含汞量的最后一層的廢水處理措施中。
近些年來(lái)，我國(guó)電子產(chǎn)業(yè)取得了快速發(fā)展，但隨之而來(lái)的是含鉻廢水的不斷增加。而鉻離子不僅具有較強(qiáng)的毒性，還易于在動(dòng)物體內(nèi)聚集，進(jìn)而影響到人體，對(duì)人體的肝臟產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。而活性炭因?yàn)楹休^多的氧基，對(duì)含鉻的廢水具有較強(qiáng)的吸附效果。并且利用活性炭吸附法成本簡(jiǎn)單，效果明顯，具有很明顯的優(yōu)勢(shì)。
4、活性炭的發(fā)展前景
隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)工業(yè)廢水處理的要求越來(lái)越多，對(duì)活性炭的研究投入也越來(lái)越多，未來(lái)活性炭的發(fā)展前景可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行預(yù)測(cè)。
4.1活性炭和膜聯(lián)合應(yīng)用于廢水的凈化中
活性炭和膜的聯(lián)合能夠利用活性炭對(duì)有機(jī)物質(zhì)的聚集作用和對(duì)水中溶解氧的選擇性吸附作用。使用這種方法，一方面能夠提高廢水處理的效果。另一方面還能提高活性炭的使用時(shí)限，減少成本。
4.2將活性炭作為催化劑的載體進(jìn)行使用
活性炭的表面為廢水中的化學(xué)反應(yīng)提供了足夠的反應(yīng)空間，提高了反應(yīng)物相互碰撞的機(jī)率，同時(shí)提高了反應(yīng)速率。
4.3改變活性炭的性質(zhì)
改變活性炭的性質(zhì)是指利用特定的方法對(duì)活性炭表面的官能團(tuán)的性質(zhì)進(jìn)行處理，改變它的官能團(tuán)的數(shù)量。使用不同的處理方法能夠制備不同性質(zhì)的活性炭，以此滿足廢水處理的不同要求。比如：在滿足消除有機(jī)污染物的要求的時(shí)候，就需要通過(guò)減少活性炭表面內(nèi)酯基的數(shù)量，提高活性炭的疏水性，從而改變活性炭的性質(zhì)。
5、活性炭吸附在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用總結(jié)
綜上所述，我國(guó)的活性炭應(yīng)用和西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比起點(diǎn)較晚，目前還面臨著活性炭供不應(yīng)求的現(xiàn)象，活性炭回收利用的處理設(shè)備較少，再次回收利用的費(fèi)用也較為高昂，這就縮小了活性炭的應(yīng)用范圍。而活性炭吸附法作為處理廢水的一種較有效的措施，理應(yīng)受到足夠的重視，以便于能夠逐漸擴(kuò)大活性炭吸附法的使用范圍。
因此，各行業(yè)應(yīng)該加大對(duì)活性炭吸附法研究的投入力度，不斷完善活性炭的生產(chǎn)工藝，根據(jù)不同的廢水處理要求生產(chǎn)出不同性能的活性炭，對(duì)原有的活性炭進(jìn)行改革創(chuàng)新，為利用活性炭進(jìn)行廢水處理的工資注入新鮮的血液，從而更好地提高吸附效果，提升廢水凈化的效果，進(jìn)而改善我國(guó)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的統(tǒng)一。