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活性炭吸附法处理染料废水研究的进展概况 第25卷第1期 2010年3月 广州环境科学 GUANGZHOUENVIRONMENTALSCIENCES Vo1.25.No.1 Mar.20105 活性炭吸附法处理染料废水研究的进展概况 李凤镱谭君山 (广州环发环保工程有限公司,广州510180) 摘要介绍了我国活性炭吸附法处理含染料废水的进展概况.简述了活性炭吸附染料的各种影响因素及报道必威体育精装版的耦 合活性炭吸附处理染料废水的方法,指出了活性炭处理印染废水的局限性,简单介绍了活性炭的再生方法,并展望了活性炭吸 附法处理染料废水技术的发展前景. 关键词活性炭吸附染料废水处理 随着染料与印染工业的发展,其生产废水已成 为当前最重要的水体污染源之一.这类废水具有颜 色深,COD,BOD值较高,组成复杂多变,排放量大, 分布面广,难降解等特点,若不经处理直接排放,将 给生态环境带来严重危害.染料废水处理主要有化 学法,生化法及物理化学法lll.活性炭是多孔性物质, 且具有很大的比表面积,是目前最有效的吸附剂之 一 ,能有效地去除废水的色度,CODI2~.对于一些难 以生化降解,成分复杂的染料废水,如偶氮染料废水 等,可以用活性炭吸附的方法进行脱色处理[31. 1活性炭吸附法 活性炭吸附法是一种应用较早的方法.该法对 去除水中溶解性有机物非常有效.但它再生比较困 难,处理成本较高,因此应用面窄.一般可用于浓度 较低的染料废水处理或深度处理[412. 活性炭是目前最有效的吸附剂之一,但由于活 性炭去除色度和COD时大多数是和其它工艺耦合 的,因此活性炭吸附多用于深度处理或将活性炭作 为载体和催化剂,单独使用活性炭处理较高浓度的 染料废水的研究还是比较少. 1.1活性炭对不同染料的吸附 对于印染工业,活性炭能有效去除废水中的活 性染料,酸性染料,碱性染料,偶氮染料.活性炭在 吸附水溶性染料时吸附率高,但不能吸附悬浮固体 和不溶性染料. 现时国内对多种染料进行活性炭吸附,其中对 收稿日期:2009—08—26.修改稿收到13期:2010一O1—18 红色,黑色的染料研究较多,如酸『生品红,碱性品红, 活性艳红,活性黑,耐晒黑等等,普遍的脱色率达 90%以上t,. 不同的染料吸附的平衡时间也不一样,并在吸 附动力学上有不同的表现.活性炭使一些染料脱色 能较快达到平衡,一些则需要较长时间,平衡时间由 3h到17h不等.另外,各种染料的吸附等温线一 般都符合Frendlich方程l4l=;,[6F. 1.2pH值对活性炭吸附染料的影响 几乎所有研究活性炭对染料吸附影响因素的文 献都对pH值对活性炭吸附染料的影响作了实验分 析.pH值对活性炭吸附染料的影响不能一概而论,其 结果与染料废水本身的组成与性质有关.例如,酸性 染料的脱色率会随pH值增加而降低,碱性染料的脱 色率则会随pH值增加而增加,而pH值呈中性的染 料的脱色率跟pH值的变化没有太大的关系.但总体 说来,pH值对活性炭吸附染料是存在一定影响的. 如在研究活性炭对酸l生品红,碱性品红,活性黑 的吸附得出,染料废水的pH值在2～11之间变化 时,酸性品红,碱性品红,活性黑B一113的脱色率分 别在9l%～95%,97.5%～100%,92.5%～97.5%之间变 化.从整体来看,pH值的变化对废水脱色率影响幅 度不大[2F. 1.3其它因素对活性炭吸附染料的影响 除了染料种类和pH值以外,还有其它一些会 影响活性炭吸附染料的因素,比如活性炭的的孑L径 分布,表面化学特性,加入量,吸附温度等. 6广州环境科学25卷1期 近年来,很多科学家通过对活性炭吸附过程的 进一步深入了解,在吸附机理和活性炭预处理技术 方面都取得了很大的进展.G.M.Walker等研究了 3种酸性染料在活性炭上的吸附行为,发现只有 14%的比表面积发挥了吸附作用,一方面原因是由于 存在多分子层的吸附,另一方面原因是活性炭中很多 微孔孔径太小,不能吸附染料大分子.TamaiHisashi 等也证实了中孔较多的活性炭易吸附染料分子,主 要原因是中孔不仅对吸附有贡献,同时也为吸附质 的扩散提供了宽敞的通道[416.这说明活性炭孔径小, 虽然会有较大的比表面积,但是如果孑L径过小,对于 吸附大分子染料是不利的.活性炭吸附染料,即对活 性炭的液相吸附,或者活性炭作为催化剂载体,炭表 面的化学特性对吸附性能产生显着影响.在吸附(分 离)操作中,吸附剂的孔径与吸附质分子或离子的几 何大小有一个匹配问题.只有吸附质分子或离子能 进入和充填的孔隙才是有效孔隙,据资料报道:对吸 附剂利用率最高的孔径和吸附质分子直径的比值是 1.7—3.0,对需要重复再生的吸附剂这一比值为3-6 或更高[8]. 同时,不同的活性炭存在的形态对于吸附作用 也是有影响的.