在活性炭上的吸附規(guī)律，以處理廢水為研究對象，考察了活性炭投加量、吸附時間、反應(yīng)溫度和吸附液pH值對吸附行為的影響。實驗結(jié)果表明：活性炭對的吸附主要是快速吸附，2h內(nèi)吸附速度很快;在一定濃度范圍內(nèi)，活性炭的投加量和反應(yīng)溫度與固相吸附量成正比;活性炭在酸性溶液中的吸附能力較強(qiáng)，pH值在3.8~4.0之間，吸附效果較好。

　　部分緒論。

　　作為一種低毒的有機(jī)磷農(nóng)藥，已被世界組織列為環(huán)境激素之一，在自然環(huán)境中不易被生物分解，但極易被活性炭吸附，研究在活性炭上的吸附規(guī)律對于控制造成的污染具有重要的現(xiàn)實意義。環(huán)境荷爾蒙的作用、在環(huán)境中的行為和對野生動物的影響評價等方面已有大量的研究，但對環(huán)境荷爾蒙處理方法的研究較少。以物理吸附為主的活性炭吸附農(nóng)藥，由于其表面疏水性，可吸附水溶液中的各種物質(zhì)，因此被廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥污染的凈化處理。

　　通過實驗，研究了活性炭對的吸附特性和處理效果，并在不同的影響因素(反應(yīng)時間，反應(yīng)溫度，活性炭投加量，溶液pH值)下，對活性炭對的吸附性能進(jìn)行了研究，為廢水處理技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

　　第二，實驗方法。

　　將樣品分別加入8個50毫升的錐形瓶中(30mg/L)，然后分別加入準(zhǔn)確稱取的不同數(shù)量的活性炭(0.4g、1.0g、2.0g、4.0g、8.0g);為防止揮發(fā)，將樣品用保鮮膜封好，將其放入一個振蕩器中，并在實驗設(shè)計的溫度下進(jìn)行吸附;分別反應(yīng)0.5h、1h、2h、4h、6h、8h、12h、24h后，將取的混合液用0.45μum濾膜抽濾，測定濾液中的濃度。

　　實驗結(jié)果及相關(guān)討論。

　　的吸附動力學(xué)曲線。

　　添加量為0.08g/mL的固定活性炭，測定結(jié)果見圖1?？梢姡夯钚蕴繉Φ奈街饕獮榭焖傥??；钚蕴吭诜磻?yīng)前2h吸附非常迅速，吸附量達(dá)0.68mg，超過總吸附量的60%;在2~6h內(nèi)，2~6h內(nèi)固相吸附量增加趨勢不明顯，吸附后6h逐漸減弱，8~24h基本平衡。所以從時間和實驗條件上看，其它影響因素的試驗研究選擇在8小時以內(nèi)。

　　活性炭吸附的影響因素很多。

　　溫度對材料吸附性能的影響。

　　調(diào)整反應(yīng)溫度，吸收效果如圖2所示。如圖2所示：5℃下吸附效果較差，8℃下僅吸附0.29mg。與5℃和15℃相比，25℃和40℃下的吸附量增加幅度較大，且前4h時增加幅度較大。在60℃條件下吸附作用明顯，2h前吸附速度較快，8h后吸附量可達(dá)1.08mg。

　　由圖2可知，溫度升高，固相吸附量增加，這是因為吸附不僅包括物理作用，還包括化學(xué)作用，如共價鍵和氫鍵的吸附。由于化學(xué)反應(yīng)往往需要一定的活化能，溫度的升高可以增加溶質(zhì)分子的平均能量，可以促進(jìn)化學(xué)吸附的進(jìn)行，因此，溫度對化學(xué)反應(yīng)的影響很大。在60℃下，吸附速率的增加趨勢不像在25~40℃時那么明顯，這是因為實驗溫度越高，的吸附速率越高，活性炭吸附速率相對降低，而溶解速率的增加則伴隨著吸附速率的提高。

　　活性炭吸附的影響因素很多。

　　活性炭添加量對吸附性能的影響。

　　更改活性炭的投加量，吸收效果如圖3所示。如圖3所示：活性炭投加量0.4g時，吸附量小，曲線平緩。當(dāng)投加為1g時，吸附效果變化不大。投加量增大到2g后，吸附效果明顯改善。投加8g吸附效果良好。

　　活性炭吸附的影響因素很多。

　　在相同時間內(nèi)，添加量越大，活性炭的吸附效果越明顯。但是，當(dāng)活性炭的投加量達(dá)到一定濃度時，吸附量應(yīng)在一定的投加范圍內(nèi)進(jìn)行，當(dāng)投加量達(dá)到一定濃度時，吸附量基本上達(dá)到了極限，所以，投加量應(yīng)根據(jù)實際情況而定，投加量過少，吸附效果不佳，過量會造成浪費(fèi)。如圖3所示，雖然8g的吸附效果較好，但單位平均吸附量明顯下降，基本上達(dá)到了吸附值。所以，繼續(xù)增加投入，不一定取得顯著效果，反而會造成資源浪費(fèi)。

　　pH值對吸附性能的影響;

　　其吸附水中有機(jī)物質(zhì)的效果與有機(jī)物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。普通分子態(tài)的有機(jī)物比離子態(tài)的更容易吸附。在pH>pK的條件下，有機(jī)物主要以離子態(tài)存在。盡管電離度與溶解度不成比例，但電離度大的有機(jī)物，溶解度高，吸附效果差。實驗考察了pH值對活性炭吸附性能的影響，以確定活性炭吸附的pH值，結(jié)果見圖4。

　　活性炭吸附的影響因素很多。

　　如圖4所示，pH值對吸附的影響很大。由8小時的反應(yīng)數(shù)據(jù)可知，pH值為3.92時固相吸附量非常大，比6.92時固相吸附量高得多。但在堿性溶液中，吸附效果明顯下降。這說明在微酸性條件下，活性炭吸附能力增強(qiáng)，并能中和帶電荷的活性炭以及原料中少量雜質(zhì)的聚落，從而提高了活性炭的吸附性能，從而達(dá)到較好的吸附效果。表面活性炭含有羧基、酚基等官能團(tuán)，在水溶液中可進(jìn)行解離。這類官能團(tuán)在強(qiáng)堿性溶液中大量離解會使活性炭表面帶有負(fù)電荷，此時分子也會離子化并帶有負(fù)電荷，由于同性電荷的排斥作用，不利于分子在活性炭表面的吸附。由于活性炭具有脫吸附、溶膠等特性，在堿性條件下，活性炭自身攜帶的物質(zhì)也會溶入溶液中，使溶液中雜質(zhì)增多，吸附效果較差。

　　3.結(jié)論。

　　從活性炭對的吸附性能研究中，可以得出如下結(jié)論：

　　活性炭對的吸附主要是快速吸附，在一定的投加量范圍內(nèi)，活性炭的投加量與固相吸附量成正比，但當(dāng)活性炭的投加量增大到一定程度時，吸附量基本達(dá)到值。

　　溫度升高使活性炭對的吸附能力增強(qiáng)，但由于揮發(fā)性太強(qiáng)，吸附效果可能會下降。

　　pH值與活性炭的吸附性能有密切關(guān)系。酸堿度調(diào)整在3.8~4.0之間，活性炭吸附的效果較好。