活性炭吸附

原理与吸附对象

活性炭的吸附以物理吸附（范德华力）为主，兼有化学吸附。其微孔（< 2 nm）提供主要吸附位点，中孔与大孔则起通道作用。

对印染废水，活性炭对疏水性染料（分散、还原）与中等分子量有机物吸附效果好；对小分子亲水性物质（如甲醇、低分子酸）吸附能力弱。

粉末炭与颗粒炭的选择

两种形态各有适用场景。

• PAC：直接投加到反应或沉淀池，随污泥排出，适合季节性、间歇性或应急处理，无需设备投资但运行费用高、炭不可回收。
• GAC：装填于滤罐或滤池，连续运行，饱和后再生或更换，适合长期稳定的深度处理，单位成本更低但投资较大。
• PAC 常与混凝联用：先混凝后投炭，或炭与混凝剂同时投加，可协同去除并改善沉降。
• 生物活性炭（BAC）：GAC 表面生长生物膜，兼具吸附与生物降解，寿命大幅延长，常用于臭氧后处理。

影响因素

吸附效果受多种因素影响。

• 污染物性质：分子量适中、疏水性强、溶解度低的物质更易被吸附。
• pH：影响污染物的电离状态与炭表面电荷，一般酸性条件利于有机酸吸附。
• 温度：吸附为放热过程，低温有利于吸附，但低温也会增加水的黏度。
• 接触时间：吸附需要时间达到平衡，接触不足会浪费炭的容量。
• 竞争吸附：多种污染物共存时会竞争吸附位点，实际容量低于单组分实验值。
• SS 与油类：会堵塞孔隙并包裹炭表面，须预处理去除。

运行与再生

饱和后的处理。

• 穿透判定：监测出水 COD 或色度，达到穿透点即需更换或再生。
• 热再生：在 800～900 ℃ 的再生炉中通入蒸汽活化，恢复大部分吸附能力，炭损耗约 5%～10%。
• 化学再生：用溶剂或氧化剂洗脱，恢复率有限，适用于特定污染物。
• 废炭处置：无法再生的饱和炭一般按危废或一般固废（须鉴别）处置，可送焚烧回收热值。
• 耗材核算：活性炭是深度处理的主要运行成本之一，应通过小试确定最佳投加量。

常见问题与判定

常见问题。

• 只对部分染料有效：亲水性活性染料吸附效果有限，宜配合氧化或膜分离。
• 成本偏高：作为主力工艺不经济，更适合把关或回用预处理。
• 饱和炭发臭：吸附的有机物腐败，须及时更换并做好储存通风。
• 与膜联用：粉末炭 + 膜（PAC-MBR）可减缓膜污染并改善出水水质。

相关词条

• 膜分离技术（UF/NF/RO）（eco-membrane）
• 臭氧氧化（eco-ozone-oxidation）
• 中水回用（water-reuse）
• 色度（eco-chroma）
• 高级氧化技术 AOPs（eco-advanced-oxidation）