摘要：含酚廢水對環(huán)境和生物有較大危害，是一種常見的化工廢水�；钚蕴孔鳛榱己玫奈絼┍粡V泛用于污水處理，也常被用于吸附處理含酚廢水。新的研究集中于開發(fā)利用各種含碳原材料，并探究活性炭制備和改性方法，以改善活性炭對酚類的吸附性能。部分機(jī)理研究則關(guān)注活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)和表面官能團(tuán)及其對吸附酚類性能的影響。
本文從活性炭的制備和改性出發(fā)，歸納整理活性炭吸附酚類的特性和機(jī)理，分析吸附過程的主要影響因素，并對研究發(fā)展方向進(jìn)行推論和展望。分析表明含碳量高的原材料適合制備活性炭，尤其是含碳廢棄物�；钚蕴康谋椒游叫阅苁鼙缺砻娣e和表面官能團(tuán)的共同影響，這對于活性炭的制備和改性有指導(dǎo)意義�；钚蕴课奖椒拥木唧w應(yīng)用中，需要控制粒度、pH、溫度、吸附時(shí)間和競爭吸附等影響因素。
煤化工、石油化工、制藥、印染等工業(yè)廢水均含酚類化合物。酚類化合物作為一種原型質(zhì)毒物，會通過廢水的排放污染地表水和地下水，對環(huán)境和生態(tài)產(chǎn)生諸多不利影響，如造成水生生物大量死亡、抑制微生物群落、導(dǎo)致動(dòng)物致癌等。目前對含酚廢水的處理方式有萃取法、化學(xué)氧化法、化學(xué)沉淀法、物理吸附法、電解法、生化法等。其中物理吸附法研究和應(yīng)用較多，常用的吸附劑有活性炭、高分子材料（樹脂）、硅質(zhì)材料（黏土、沸石）、礦化垃圾、生物材料（農(nóng)業(yè)固廢）等�；钚蕴烤哂休^強(qiáng)的吸附能力、穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)和良好的力學(xué)強(qiáng)度，適用于含酚廢水的處理工藝。本文綜述近年來活性炭吸附處理含酚廢水的研究，特別是活性炭制備改性對酚類吸附性能的影響以及活性炭吸附處理含酚廢水的影響因素。
1 活性炭吸附酚類基本原理
一般認(rèn)為活性炭的大孔（50～2000nm）主要作為吸附質(zhì)分子的通道，中孔（2～50nm）既是吸附質(zhì)分子的通道又發(fā)生毛細(xì)管凝結(jié)而吸附大分子，微孔（小于2nm）則對活性炭吸附性能起支配作用。活性炭有幾何和化學(xué)不均勻表面，石墨結(jié)構(gòu)上的官能團(tuán)和離域電子會影響其表面化學(xué)性質(zhì)，特別是其表面官能團(tuán)會影響其對極性物質(zhì)和非極性物質(zhì)的選擇吸附。通常認(rèn)為活性炭對酚類的吸附與含氧官能團(tuán)和含氮官能團(tuán)有關(guān)，其中含氧官能團(tuán)通常為酸性官能團(tuán)，有羰基、羧基、內(nèi)酯基、酚羥基等。根據(jù)吸附理論，活性炭表面的吸附按照作用力性質(zhì)可分為物理吸附和化學(xué)吸附，兩者比較可見表1。
表1 物理吸附和化學(xué)吸附的比較
| 性質(zhì) | 物理吸附 | 化學(xué)吸附 |
| 吸附力 | 范德瓦爾斯力 | 化學(xué)鍵力 |
| 吸附熱 | 接近液化熱 | 接近化學(xué)反應(yīng)熱 |
| 吸附溫度 | 較低 | 較高 |
| 吸附速度 | 快 | 較慢 |
| 選擇性 | 無 | 有 |
| 吸附層數(shù) | 單層或多層 | 單層 |
| 脫附性質(zhì) | 完全脫附 | 脫附困難，伴有化學(xué)變化 |
活性炭吸附苯酚的機(jī)理主要有：π-π色散力相互作用、供體-受體模型、靜電相互作用、溶劑效應(yīng)等，但這些機(jī)理尚有爭論，仍有待深入研究。
等溫吸附模型可用于擬合吸附量隨濃度的變化，液相吸附通常引用氣相吸附的公式，部分出于經(jīng)驗(yàn)性推廣，其機(jī)理仍有待研究�；钚蕴课揭合嘀蟹宇愇镔|(zhì)常用的有Langmuir、Freundlich 和 Redlich-Peterson 模型，此外還有Toth、Dubinin-Radushkevich、Temkin 等許多模型。吸附動(dòng)力學(xué)研究吸附劑吸附速率的快慢，可探究活性炭吸附酚類物質(zhì)的過程�；钚蕴课椒宇愇镔|(zhì)通常符合假二級動(dòng)力學(xué)模型和Weber-Morris 動(dòng)力學(xué)模型（粒子內(nèi)部擴(kuò)散模型）�；钚蕴课奖椒拥倪^程大多為自發(fā)、放熱的過程（△G＜0，H＜0），由其數(shù)值可區(qū)分物理吸附和化學(xué)吸附。也有部分活性炭吸附酚類出現(xiàn)吸熱的現(xiàn)象。
2 活性炭制備
活性炭制備是對原材料進(jìn)行碳化和活化的過程，原材料和活化方法對其吸附性能影響較大，此外原材料預(yù)處理、成型等過程有一定影響。
2.1 原材料
活性炭的原材料選擇非常廣泛，木材秸稈、果殼、煤炭、廢舊塑料、造紙廢料、城市垃圾等均可作為活性炭的原材料，新的研究以生物質(zhì)和廢棄物為主。商用活性炭常有木質(zhì)活性炭、煤基活性炭、果殼活性炭、活性炭復(fù)合材料等。
活性炭的苯酚吸附量 Qm(mg/g)見式(1)。
Qm=[(C0-Ct)×V]/m（1）
式中，C0和Ct分別為初始和吸附平衡時(shí)溶液中的苯酚濃度,mg/L；V為溶液體積，L；m為活性炭劑量，g。表2中活性炭的苯酚吸附量是通過Langmuir等一些等溫線模型擬合計(jì)算的飽和吸附量，但苯酚初始濃度、活性炭投入量、溫度等均會影響該數(shù)值，實(shí)驗(yàn)條件的差異導(dǎo)致其可對比性減弱，故推薦用國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7702.8-2008規(guī)定的測量方法。
原材料種類和活化方法基本決定了活性炭的比表面積和對苯酚的吸附性能。表2中不同原材料用相同活化方法活化后性能差異很大，一般原材料應(yīng)選擇含碳元素較高的材料，通常為含碳量越高越好，盡量減少灰分和其他雜質(zhì)，木屑、秸稈、高分子材料等含碳量較高的原材料制備的活性炭苯酚吸附量明顯優(yōu)于污泥等原材料。MA等研究表明常見的商用活性炭對苯酚吸附性能，竹質(zhì)活性炭>椰殼基活性炭>煤基活性炭。
表2 文獻(xiàn)中原材料和活化方法對活性炭苯酚吸附性能的影響
| 原材料 | 活化方法 | 苯酚初始濃度/mg·L-1 | Qm/mg·g-1 | BET比表面積m2·g-1 | 參考文獻(xiàn) |
| 生物質(zhì)和農(nóng)業(yè)廢棄物 | |||||
| 澳洲堅(jiān)果殼 | CO2 | 300-1500 | 341 | 1083 | 21 |
| 稻殼 | NaOH | 300-700 | 336.7 | 2841 | 22 |
| 大豆秸稈 | ZnCl2 | 10-500 | 278 | 2271 | 23 |
| 木鋸屑 | H3PO4 | 0-800 | 200 | 2257 | 24 |
| 桉樹種子 | KOH | 0-1128 | 199.98 | 670 | 25 |
| H2SO4 | 0-1316 | 29.46 | 780 | 25 | |
| 橄欖核 | ZnCl和CO2 | 0-150 | 158 | 1793 | 26 |
| CO2 | 0-150 | 156 | 861 | 26 | |
| ZnCl2 | 0-150 | 85 | 1266 | 26 | |
| 煙草殘余物 | KOH | 1-12 | 45.49 | 1474 | 27 |
| K2CO3 | 1-12 | 17.83 | 1635 | 27 | |
| 化工生產(chǎn)殘余物和化工產(chǎn)品廢棄物 | |||||
| 膨脹石墨 | CO2 | 50-750 | 299.6 | 1098 | 28 |
| KOH | 50-750 | 272 | 937 | 28 | |
| 磷酸 | 50-750 | 168 | 1978 | 28 | |
| PET | CO2 | 0-150 | 278 | 1850 | 29 |
| 水蒸氣 | 0-150 | 217 | 1524 | 29 | |
| 煤焦油瀝青和糠醛 | 水蒸氣 | 100-250 | 150 | 678 | 30 |
| 土霉素細(xì)菌殘余物 | K2CO3 | 100-300 | 117.0 | 1593.09 | 31 |
| 造紙廠污泥 | ZnCl2 | 0-12 | 15.04 | 316 | 32 |
部分活性炭由于其獨(dú)特原材料而顯示出獨(dú)特的性能。CHEN等發(fā)現(xiàn)富含鉀元素的美洲商陸莖只需熱解即可實(shí)現(xiàn)鉀元素自活化制備介孔活性炭�；钚蕴繌�(fù)合材料在強(qiáng)度結(jié)構(gòu)上得到了改進(jìn)，部分在吸附性能上也獲得提升。HOUARI等用蒙脫土、活性炭和水泥制備復(fù)合材料，用于吸附苯酚和對硝基苯酚，發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料的吸附能力優(yōu)于單純的活性炭和蒙脫土。
2.2 炭化、活化方法
活性炭制備過程需要對原材料進(jìn)行炭化，在高溫下脫除原材料中H、O、N 等元素，形成碳骨架，主要影響因素為升溫速率和炭化溫度。炭化可與活化同時(shí)進(jìn)行，也可先炭化再活化�；钚蕴炕罨椒ǹ煞譃槲锢砘罨突瘜W(xué)活化，物理活化常用活化劑為水蒸氣和CO2，化學(xué)活化的活化劑常用的有磷酸、硫酸、硼酸、KOH、NaOH、ZnCl2、K2CO
總體來說大比表面積的活性炭有優(yōu)勢，但活性炭的比表面積和苯酚吸附量并非呈正相關(guān)，有時(shí)甚至結(jié)果相反，主要受表面官能團(tuán)的影響。表2顯示通常物理活化的活性炭比表面積小于化學(xué)活化，但苯酚吸附量恰好相反。TEMDRARA等分別用ZnCl2、CO2活化橄欖核制備活性炭，物理活化的活性炭苯酚吸附量高于化學(xué)活化，但BET比表面積卻遠(yuǎn)小于化學(xué)活化。此外，化學(xué)活化的活性炭孔隙分布更偏向于微孔，太小的孔隙無法吸附苯酚及其衍生物，部分孔隙由于分子間作用力表現(xiàn)出對酚類的排斥作用，同樣為無效孔隙。通過選擇活化方法和控制活化條件，使孔隙結(jié)構(gòu)和苯酚分子尺寸接近時(shí)效果最好。當(dāng)孔隙結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)大于苯酚分子，則需要考慮空間效應(yīng)。
針對活性炭的苯酚吸附性能，大致為物理活化優(yōu)于化學(xué)活化，堿性活化劑優(yōu)于酸性活化劑。
物理活化中，CO2和水蒸氣各有優(yōu)勢。LORENC-GRABOWSKA等分別用CO2、水蒸氣活化PET和煤焦油瀝青混合物制備活性炭，發(fā)現(xiàn)CO2活化法制備的活性炭吸附苯酚更快達(dá)到平衡，歸因于CO2活化的活性炭有更多中孔容積。SMETS等結(jié)果則顯示水蒸氣活化的活性炭苯酚吸附量高于CO2活化。
制備工藝中的許多環(huán)節(jié)會對活性炭吸附性能產(chǎn)生影響，如原材料預(yù)處理、活化劑浸漬、碳化活化溫度和時(shí)間、氛圍（保護(hù)氣體）等。其中，活化溫度和活化時(shí)間對活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)影響較大。SMETS等發(fā)現(xiàn)提高活化溫度和增加活化時(shí)間可以提高活性炭的BET比表面積和多孔性�；罨瘎┰诨罨炜椎倪^程中，活化劑使用量對活性炭最終的孔隙結(jié)構(gòu)有一定影響。KILIC等發(fā)現(xiàn)提高活化劑比例可以加大比表面積和孔體積。根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果選擇較佳的制備工藝，不同材料和活化方法的較佳工藝各不相同。
3 活性炭改性
活性炭改性可改變活性炭微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)，方法有表面氧化還原改性、酸堿改性、溶劑浸漬改性、金屬負(fù)載改性、高溫處理、電化學(xué)改性和等離子體改性等。不同改性方法特點(diǎn)見表3。
表3 活性炭改性方法及其特點(diǎn)
| 處理方法 | 特點(diǎn) |
| 酸處理 | 增加表面酸性官能團(tuán)，減少BET比表面積和孔隙容積；產(chǎn)生SO2、NO2等污染物 |
| 堿處理 | 減少表面酸性官能團(tuán)，形成堿性官能團(tuán) |
| 異物浸漬 | 減少BET比表面積和孔隙容積；增加內(nèi)部的催化氯化能力 |
| 熱處理 | 減少表面的含氧官能團(tuán)，增加BET比表面積和孔隙容積 |
RIVERA-UTRILLA等發(fā)現(xiàn)用H2O2、O3和HNO3等氧化處理會增加酸性表面官能團(tuán)和破壞孔隙結(jié)構(gòu)。硫化和氨化處理會增加活性炭表面的堿度，增加了表面的極性，能更好地吸附極性有機(jī)物。用不同的配位配體來修飾活性炭，可改變其結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)，常用于重金屬的絡(luò)合吸附。YIN等在綜述活性炭改性方法時(shí)認(rèn)為堿處理、熱處理和異物浸漬等方法可以增加活性炭對有機(jī)物的吸附。
普遍認(rèn)為酸處理后活性炭表面的酸性官能團(tuán)增加（通常為羧基、內(nèi)酯基、酚羥基、羰基等），堿性官能團(tuán)減少，活性炭的表面積和孔隙容積明顯減小。酸改性后的活性炭對酚類吸附能力下降，羧基等酸性官能團(tuán)阻礙了活性炭對苯酚的吸附。HAYDAR等認(rèn)為酸處理可改善活性炭對酚類的吸附性能，也可能只對某些酚類起積極作用。
CARVAJAL-BERNAL等發(fā)現(xiàn)活性炭用磷酸和硝酸浸漬改性后對2,4-二硝基酚的吸附有明顯改善。酸處理后活性炭的酚類吸附性能更易受環(huán)境條件影響，PETROVA等發(fā)現(xiàn)硝酸氧化改性后的活性炭對硝基酚和氨基酚的吸附受到pH影響加大。
適當(dāng)?shù)臒崽幚砜梢愿纳苹钚蕴繉Ρ椒拥奈健?ZHANG等用馬弗爐加熱活性炭進(jìn)行熱改性，發(fā)現(xiàn)900℃效果較佳，苯酚吸附量由119.53mg/g增加到144.93mg/g。熱改性后部分孔隙結(jié)構(gòu)破壞，表面含氧官能團(tuán)減少，后者是其苯酚吸附量增加的主要原因。酸處理和熱處理均會在一定程度上破壞活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)，改性時(shí)不宜過度氧化或加熱。
堿處理有利于活性炭對酚類的吸附。YANG等用氨氣氨基化活性炭，發(fā)現(xiàn)苯酚吸附量提高20%，活性炭單位比表面積的苯酚吸附量與吡啶 N、吡咯 N 的數(shù)量呈線性關(guān)系，認(rèn)為這兩個(gè)含氮官能團(tuán)加強(qiáng)了苯酚和活性炭基面間的π-π 色散力。丁春生等分別用氨水、氫氧化鈉和碳酸鈉對活性炭改性，苯酚吸附量分別由92.03mg/g 增加到152.76mg/g、149.05mg/g 和 155.83mg/g。YAM等制備活性炭堇青石復(fù)合材料，用NaOH和NH3進(jìn)行改性后苯酚吸附性能改善，其中N3改性效果更好，改性增加了材料表面的官能團(tuán)（羥基和氨基），官能團(tuán)的質(zhì)子親和力使材料對苯酚吸附能力增強(qiáng)。
部分文獻(xiàn)使用浸漬和負(fù)載其他物質(zhì)的方法改善活性炭的苯酚吸附性能。ABUSSAUD等將活性炭負(fù)載氧化鐵、氧化鋁、二氧化鈦，改性后活性炭的苯酚吸附性能均有提高。楊英等發(fā)現(xiàn)活性炭負(fù)載金屬離子改性后吸附苯酚性能改善，效果對比為Al3+＞H+＞Zn2+＞Cu2+＞Mn7+。
提高活性炭吸附苯酚性能的改性方向大致為減少酸性官能團(tuán)和增加堿性官能團(tuán)，加大活性炭比表面積，增加活性炭表面的非極性和疏水性，以及負(fù)載一些金屬及其氧化物。以減少活性炭表面含氧官能團(tuán)為目的的改性方法，還有新的技術(shù)方向（電化學(xué)改性、等離子體改性等）。張悅用介質(zhì)阻擋放電等離子體技術(shù)去除活性炭表面的酚羥基，使苯酚吸附量提高 30.8%。
4 吸附過程影響因素
活性炭吸附廢水中酚類時(shí)的影響因素較多，主要為活性炭種類、活性炭粒度、溫度、pH、活性炭投入量、含酚廢水初始濃度、吸附時(shí)間、競爭吸附等。
4.1 活性炭粒度
活性炭粒度會影響吸附速率，其形態(tài)有粉末、顆粒、球形、纖維等。大部分文獻(xiàn)中均使用粉末或顆�；钚蕴浚且�?yàn)槠渲苽浞奖闱椅叫阅芎�。成型活性炭和活性碳纖維工藝復(fù)雜，但使用和回收方便。粒度和形態(tài)影響與吸附質(zhì)的接觸面積和擴(kuò)散時(shí)間，進(jìn)而影響吸附速率，對吸附量也有一定的影響。岳媛等發(fā)現(xiàn)粒徑小于150μm 的活性炭的苯酚吸附量是粒徑1000～2000μm 的活性炭的1.2倍。
4.2 含酚廢水pH
表4為活性炭與廢水的pH關(guān)系�；钚蕴课椒宇愂躳H影響，取決于活性炭表面電荷和酚類電離的關(guān)系�；钚蕴康谋砻骐姾捎蓀H和其零電荷點(diǎn)（pHPZC）共同決定，酚類的電離情況則由pH和酸度系數(shù)（pKa）決定。隨著pH的增加，苯酚的解離強(qiáng)度增加，活性炭表面帶負(fù)電荷增加，靜電排斥力加大，苯酚吸附量降低，靜電斥力對于小尺寸的孔隙結(jié)構(gòu)影響更大。
表4 不同活性炭吸附苯酚的較佳pH
| 活性炭原材料和活化方法 | 吸附苯酚較佳pH | 參考文獻(xiàn) |
| 紫莖澤蘭；ZnCl2活化 | 6.0 | 54 |
| 牧豆瓜葉菊；ZnCl2活化 | 4.0 | 20 |
| 東方香蒲 | 5 | 55 |
| 褐煤 | 4.0 | 56 |
| 非洲山毛櫸鋸木屑；KOH活化 | 7.0 | 57 |
| 青石和糠醇；NaOH和NH3改性 | 4 | 49 |
| 活性炭負(fù)載Fe2O3、Al2O3、TiO2 | 7 | 50 |
| 蒙脫士、活性炭和水泥復(fù)合材料 | 3 | 36 |
4.3 溫度和吸附時(shí)間
溫度對活性炭的吸附酚類影響主要源于吸附熱，吸附過程大多為放熱過程，溫度的升高會降低吸附量。PIRZADEH等用ZnCl2活化造紙廠污泥制備活性炭，發(fā)現(xiàn)隨溫度上升活性炭的苯酚吸附量下降。但也有部分活性炭吸附酚類為吸熱過程，則出現(xiàn)截然相反的情況。SURESH等研究活性炭對水溶液中苯酚、對硝基酚、苯胺的競爭吸附時(shí)，發(fā)現(xiàn)溫度越高吸附效果越好。
活性炭對溶液中酚類物質(zhì)的吸附是一個(gè)持續(xù)的過程，隨時(shí)間逐漸趨于動(dòng)態(tài)平衡，即吸附和解吸附平衡。FENG等用東方香蒲制備活性炭，吸附苯酚的平衡時(shí)間為135min。ABDEL-GHANI等用KOH活化非洲山毛櫸木鋸木屑制備活性炭，吸附苯酚較佳時(shí)間為300min。各種活性炭吸附速率不同，但數(shù)小時(shí)均能達(dá)到平衡。工程應(yīng)用需盡量增加活性炭停留時(shí)間，充分發(fā)揮其吸附潛力。
4.4 競爭吸附
工業(yè)上含酚廢水成分復(fù)雜，如煤氣化的廢水中主要含苯酚、甲酚、二甲酚等酚類物質(zhì)以及鹽類和其他有機(jī)物�；钚蕴课竭^程中各組分間存在競爭吸附，苯酚與取代酚、酚類與鹽類、酚類與其他有機(jī)物之間的競爭吸附均需要研究。
活性炭對酚類物質(zhì)的吸附，相互之間存在競爭吸附。部分文獻(xiàn)表明活性炭對酚類吸附量隨取代度的增加而增加，取代酚更容易被吸附。AHMARUZZAMAN等研究表明活性炭對不同酚類吸附優(yōu)先級表現(xiàn)為：對硝基酚＞對氯酚＞苯酚。
RINCóN-SILVA等將桉樹種子分別用硫酸和NaOH活化制備活性炭，該活性炭吸附能力為：對氯苯酚＞對硝基苯酚＞苯酚�；钚蕴繉Ρ椒尤〈锏奈竭x擇性強(qiáng)于苯酚，但不同取代基如鹵族和硝基則對不同活性炭有不同結(jié)果。取代基的數(shù)量和位置也會影響競爭吸附過程，選擇性隨取代基數(shù)量增加而增強(qiáng)，取代位置通常按照鄰間對選擇性依次增強(qiáng)。CARMONA等研究表明活性炭吸附能力順序?yàn)椋?,4-二氯苯酚＞對氯酚＞鄰氯酚＞苯酚。LI等用瀝青基活性碳纖維吸附水溶液中酚類，發(fā)現(xiàn)其吸附能力為：2,4,6-三氯苯酚>2,4-二硝基苯酚≈2,4-二氯苯酚＞對硝基苯酚＞對氯苯酚＞鄰氯苯酚＞苯酚。
活性炭吸附苯酚與金屬離子間存在競爭吸附。SULAYMON等研究表明活性炭對苯酚和鉛共同吸附時(shí)，吸附量均下降，吸附位點(diǎn)的限制導(dǎo)致了競爭吸附。ARCIBAR-OROZCO等研究發(fā)現(xiàn)苯酚的存在降低重金屬鉛和鎘的吸附率，苯酚占據(jù)了吸附位點(diǎn)，并在金屬陽離子和活性炭表面氧化基團(tuán)間產(chǎn)生了空間位阻。然而，重金屬離子的存在卻提高了活性炭對苯酚的吸附率，可能是重金屬被吸附后穩(wěn)固了活性炭表面電荷。HUANG等發(fā)現(xiàn)苯酚存在會明顯減少活性炭對六價(jià)鉻的吸附，但六價(jià)鉻的存在對活性炭吸附苯酚沒有明顯的影響。LIU等發(fā)現(xiàn)活性炭/殼多糖復(fù)合材料對苯酚和Cu2+的吸附?jīng)]有明顯的競爭。金屬離子的存在對活性炭吸附苯酚影響各異，部分金屬離子起到抑制效果，部分起到促進(jìn)效果，其機(jī)理有待研究。
活性炭吸附苯酚和其他有機(jī)物之間也存在競爭吸附，廢水中常見有機(jī)物均可作為研究對象。AGARWAL等發(fā)現(xiàn)銅浸漬活的性炭同時(shí)吸附苯酚和氰化物時(shí)表現(xiàn)出協(xié)同作用。陳女發(fā)現(xiàn)在活性炭上競爭吸附，苯酚強(qiáng)于丙酮。林永波等發(fā)現(xiàn)在活性炭上的競爭吸附，腐植酸強(qiáng)于苯酚。ANDRIANTSIFERANA等研究發(fā)現(xiàn)活性炭對羥基苯甲酸的選擇性強(qiáng)于苯酚，歸因于羥基苯甲酸更低的溶解度和在該pH下吸附質(zhì)分子的電離狀況，以及羧基的吸附電子特性。工程中針對具體的廢水成分需進(jìn)行吸附競爭分析。
4.5 連續(xù)性吸附
活性炭在實(shí)際工程中通常使用固定床或流化床，需要做系統(tǒng)的連續(xù)性研究和吸附穿透曲線。入口酚類濃度、廢水流量、活性炭總量和顆粒大小均會影響活性炭吸附潛能的發(fā)揮。TAN等用油棕殼基活性炭在填充床柱中吸附 2,4,6-三氯酚，在入口濃度低、較小給水流量和較高的填充高度的條件下運(yùn)行效果更好。KULKARNI 等研究了椰殼基活性炭在流化床中的最小流化速度和苯酚吸附穿透，發(fā)現(xiàn)活性炭吸附飽和度隨進(jìn)口苯酚濃度和流動(dòng)速度的增大而加大，吸附飽和度隨活性炭粒徑加大而減小。
4.6 活性炭再生
活性炭吸附酚類，物理吸附相對化學(xué)吸附更容易再生，針對吸附酚類的特種活性炭的制備和改性需考慮其再生性能。活性炭吸附酚類物質(zhì)后，常見的再生方法有熱再生、溶劑再生、化學(xué)氧化再生、電化學(xué)再生、生物再生等，以及較新的研究方向，如光催化再生、超聲波再生、微波再生、等離子體再生、超臨界水氧化、超臨界CO2吹脫等。其中部分再生方法將酚類氧化降解，但最理想的目標(biāo)是再生活性炭的同時(shí)回收酚類物質(zhì)，因?yàn)榉宇愖鳛榛ぴ牧暇哂幸欢ń?jīng)濟(jì)價(jià)值。用于含酚廢水處理后活性炭再生的研究仍然缺乏，再生性能也未列入活性炭特性指標(biāo)，合適的再生方法也需繼續(xù)探究。
5 結(jié)語和展望
本文綜述了活性炭吸附處理含酚廢水機(jī)理、活性炭制備改性及吸附影響因素的研究進(jìn)展。相關(guān)研究顯示活性炭吸附含酚廢水的機(jī)理與含氧含氮官能團(tuán)有關(guān)，仍有待深入研究。活性炭用于吸附處理含酚廢水需考慮成本，原材料可選擇含碳廢棄物和生物質(zhì)材料，在廢棄物資源化的同時(shí)以廢治廢。制備活化方法優(yōu)選物理活化，化學(xué)活化方法優(yōu)選堿性活化劑�；钚蕴康谋椒游搅坑善浔缺砻娣e和表面官能團(tuán)共同決定，改性方向?yàn)闇p少酸性官能團(tuán)和增加堿性官能團(tuán)�；钚蕴课椒宇愡^程的影響因素則有活性炭粒度、含酚廢水pH、溫度和競爭吸附等，實(shí)際應(yīng)用可先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和模擬以預(yù)測最佳吸附條件。目前商用活性炭針對性不強(qiáng)，而不同吸附質(zhì)所需活性炭的特性差異很大，高吸附性能活性炭的制備，針對含酚廢水的特種活性炭開發(fā)需要繼續(xù)研究。此外，用于含酚廢水處理后活性炭的再生問題未能很好解決，也需進(jìn)一步探究。