活性炭吸附的影響因素

由于活性炭水處理所涉及的吸附過程和作用原理較為復雜，因此影響因素也較多。主要與活性炭的性質、水中污染物的性質、活性炭處理的過程原理以及選擇的運轉參數與操作條件等有關。具體的主要有以下幾點。

（1）活性炭的性質   包括以下幾點。

①比表面積。由于吸附現象發生在吸附劑表面上，所以吸附劑的比表面積是影響吸附的重要因素之一，比表面積越大，吸附性能越好。

②微孔分布。吸附過程可看成三個階段，內擴散對吸附速率影響較大，所以活性炭的微孔分布是影響吸附的另一重要因素。

③表面化學性質、極性及所帶電荷。

（2）吸附質（溶質或污染物）的性質   同一種活性炭對于不同污染物的吸附能力有很大差別。主要包括以下幾點。

①溶解度。對同一族物質的溶解度隨鏈的加長而降低，而吸附容量隨同系物的系列上升或相對分子質量的增大而增加。溶解度越小，越易吸附。

②分子構造。吸附質分子的大小和化學結構對吸附也有較大的影響。因為吸附速率受內擴散速率的影響，吸附質（溶質）分子的大小與活性炭孔徑大小成一定比例，最利于吸附。在同系物中，分子大的較分子小的易吸附。不飽和鍵的有機物較飽和的易吸附。芳香族的有機物較脂肪族的有機物易于吸附。

③極性。活性炭基本可以看成是一種非極性的吸附劑，對水中非極性物質的吸附能力大于極性物質。

④吸附質濃度。吸附質的濃度在一定范圍時，隨著濃度增高，吸附容量增大。因此吸附質（溶質）的濃度變化，活性炭對該種吸附質（溶質）的吸附容量也變化。

（3）溶液pH值   溶液pH值對吸附的影響要與活性炭和吸附質（溶質）的影響綜合考慮。

①溶液pH值控制了酸性或堿性化合物的離解度，當pH值達到某個范圍時，這些化合物就要離解，影響對這些化合物的吸附。

②溶液的pH值還會影響吸附質（溶質）的溶解度，以及影響膠體物質吸附質（溶質）的帶電情況。

③由于活性炭能吸附水中OH，因此影響對其他離子的吸附。④活性炭從水中吸附有機污染物質的效果，一般隨溶液pH值的增加而降低，pH值高于9.0時，不易吸附，pH值越低時

效果越好。在實際應用中，通過試驗確定**pH值范圍。

（4）溶液溫度   因為液相吸附時吸附熱較小，所以溶液溫度

的影響較小。吸附是放熱反應[吸附熱，即活性炭吸附單位質量的吸附質（溶質）放出的總熱量，以kJ/mol為單位]，吸附熱越大，溫度對吸附的影響越大。溫度對物質的溶解度有影響，因此對吸附也有影響。

（5）多組分吸附質共存   應用吸附法處理水時，通常水中不是單一的污染物質，而是多組分污染物的混合物。在吸附時，它們之間可以共吸附，互相促進或互相干擾。一般情況下，多組分吸附時分別的吸附容量比單組分吸附時低。

（6）吸附操作條件   因為活性炭液相吸附時，外擴散（液膜擴散）速率對吸附有影響，所以吸附裝置的形式、接觸時間（通水速率）等對吸附效果都有影響。