吸附劑是流體吸附分離過程得以實現的基礎。廣義而言，一切固體物質都具有吸附能力但是只有多孔物質或磨得極細的物質由于具有很大的比表面積，才能作為吸附劑。在實際工業應用中采用的吸附劑應具備以下性質:①大的比表面積和多孔結構，從而增大吸附容量，工上常用的吸附劑的比表面積為300~1200m/g;②足夠的機械強度和耐磨性;3高選擇以達到流體的分離凈化目的;④穩定的物理性質和化學性質，容易再生;⑤制備簡單，成本低廉，容易獲得。一般工業吸附劑難以同時滿足這幾個方面的要求，因此，應根據不同的場選型。

吸附劑：

目前在廢水處理中應用的吸附劑有活性炭、酸性白土、硅膠、分子篩、活化煤、硅藻土、活性氧化鋁、焦炭、樹脂吸附劑、爐渣、木屑、煤灰、腐殖酸等。

(1)活性炭

活性炭是最先用于化工生產的非極性吸附劑，其外觀為暗黑色，有粒狀和粉狀兩種，目前工業上大量采用的是粒狀活性炭?；钚蕴康闹饕煞殖纪?，還含有少量的氧、氫、硫等元素，以及水分、灰分。活性炭的特點是吸附能力強、化學穩定性好，容易脫附，熱穩定性高可以耐強酸、強堿，能經受水浸、高溫、高壓的作用，不易破碎。常用于溶劑回收、烴類氣休的分餾、各種油品和糖液的脫色、水的凈化等各個方面，也常用作催化劑的載體

活性炭可用動植物(如木材、鋸木屑、木炭、椰子殼、脫脂牛骨)、煤(如泥煤、褐煤、歷青煤、無煙煤)、石油石油渣、石油焦)、紙漿廢液、廢合成樹脂及其他含碳有機廢料等作為原料制作。原料經粉碎及加黏合劑成型后，經加熱脫水(120~130℃)、炭化(700~1600℃)、活化(920~960℃)而制得。在制備過程中，活化是關鍵，有藥劑活化(化學活化)和氣體活化(物理活化)兩種方法。

藥劑活化是在原料里加入適量的氯化鋅、磷酸、硫化鉀、堿式碳酸鹽等化學藥品，在惰性氣體里加熱進行炭化、活化。由于氯化鋅等的脫水作用，原料里的氫和氧主要以水蒸氣的形式放出，進而形成多孔性結構發達的炭。該燒成物中含有相當多的氯化鋅，因此要加鹽酸以回收氯化鋅，同時除去可溶性鹽類。氣體活化是將干燥的原料經破碎、混合和成型后在高溫下與二氧化碳、水蒸氣、空氣、氯氣及類似的惰性氣體接觸，利用這些活化氣體進行炭的氧化反應(水煤氣反應)，并除去揮發性有機物，使微孔更加發達。

與氣體活化法相比，氯化鋅活化法的固碳率高，成本較低，幾乎被用在所有粉狀活性炭的制備上。

活化溫度對活性炭的吸附性能影響很大，當溫度在1150℃以下時，升溫可使吸附容量增加，而溫度超過1150℃時，升溫反而不利，

活性炭種類很多，可根據原料、活化方法、形狀及用途來分類和選擇。

與其他吸附劑相比，活性炭具有巨大的比表面積和特別發達的微孔。通?；钚蕴康谋缺砻娣e高達500~1700m/g，這是活性炭吸附能力強、吸附容量大的主要原因。當然，比表面積相同的炭，對同一物質的吸附容量有時也不同，這與活性炭的內孔結構和分布以及表面化學性質有關。一般活性炭的微孔容積為0.25~0.9mL/g，表面積占總表面積的95%以上;過渡孔容積為0.02~0.1mL/g，除特殊活化方法外，表面積不超過總表面積的5%;大孔容積為

0.2~0.5mL/g，而表面積僅為0.2~0.5m/g。在液相吸附時，吸附質分子直徑較大，如著色成分的分子直徑多在3x10-9m以上，這時微孔幾乎不起作用，吸附容量主要取決于過渡孔。

活性炭的吸附以物理吸附為主，但由于表面氧化物的存在，也進行一些化學選擇性吸附如果在活性炭中滲入一些具有催化作用的金屬離子(如滲銀)可以改善處理效果。

活性炭是目前水處理中普遍采用的吸附劑，其中粒狀炭因工藝簡單，操作方便，用量最大。國外使用的粒狀炭多為煤質或果殼質無定形炭，國內多用柱狀煤質炭。

纖維活性炭是一種新型高效吸附材料，是有機炭纖維經活化處理后形成的，具有發達的微孔結構，巨大的比表面積，以及眾多的官能團，因此，吸附性能大大超過目前普通的活性炭。

(2)酸性白土

一般為活性黏土(主要成分是硅藻土)，在溫度為80~110℃下，經20%~40%的硫酸處理后，稱為酸性白土或漂白土。它的主要成分是硅藻土，化學組成為SiO250%~70% Al2O1%~16%，FezO2%~4%，MgO1%~6%等。工業上使用的活性白土有粉末狀和顆粒狀的，主要用于潤滑油及動植物油脂類的脫色、精制、石油重餾分的脫色或脫水以及溶劑的精制等。

(3)活性氧化鋁

又稱活性礬土。通常由氧化鋁的水合物(以三水合物為主)加熱、脫水和活化制成。最適宜的活化溫度為250~500℃?；罨趸X一般不是純的AlO3，而是部分水合的無定形多孔結構物質。它具有良好的機械強度，對氣體、液體中的水分有很強的吸附能力，吸附飽和后在175℃—315℃加熱除去水而解吸。它除作干燥劑外，還可從污染的氧、氫、二氧化碳、天然氣等氣體中吸附潤滑油的蒸氣，并可用作催化劑的載體。

(4)硅膠 是另一種常用的吸附劑。用硫酸處理硅酸鈉的水溶液生產凝膠，將其用水洗去硫酸鈉，然后經干燥便得到玻璃狀的硅膠，其分子式為SiO2·HO。它是多孔結構，工業上用的硅膠有球形的、無定形的、加工成型的以及粉末狀的四種。硅膠主要用于氣體干燥、氣體吸收、液體脫水、色層分析，也用作催化劑。

(5)分子篩

是近30年來發展的一種沸石吸附劑。沸石是結品硅鋁酸鹽的多水化合物，其化學通式為 M/O·Al:O·mSiO:·HO，其中M 主要為Na、K+、Ca2+等堿金屬離子，n為金屬離子的價數，m、二分別為SO:和HO的分子數。這種結品硅鋁酸鹽經加熱、脫水活化后，形成孔大小一致的品體骨架，這些骨架結構里有空穴，空穴之間又有許多直徑相同的微孔孔道相連。因此，它能使比孔道直徑小的分子進入，吸附到空穴內部，并在一定條件下脫附放出。而孔道直徑大的分子則不能進入，從而使分子大小不同的混合物分離，起篩分子的作用，故稱為“分子篩”。

目前所使用的分子篩品種達100多種，工業上最常用的分子篩有A型、X型、Y型、L型、絲光沸石和ZSM系列沸石?？讖綖?.3~1.0nm，比表面積為600~1000m/g。分子篩的特性是優先吸附不飽和分子、極性分子以及易極化分子;在吸附質濃度很低或濕度較高的情況下仍具有很強的吸附能力。廣泛應用于氣體和液體的干燥、脫水、凈化、分離和回收等。

(6)樹脂吸附劑

樹脂吸附劑也稱吸附樹脂，是一種新型有機吸附劑，具有立體網狀結構，呈多孔海綿狀，加熱不熔化，可在150℃下使用，不溶于一般溶劑及酸、堿，比表面積可達800m2/g

根據基本結構分類，吸附樹脂大體可分為非極性、中極性、極性和強極性四種類型。常見產品有美國的Amberlite XAD 系列、日本的HP系列。國內一些單位也研究了性能優良的大孔吸附樹脂。

樹脂吸附劑的結構容易人為控制，因而它具有適應性大、應用范圍廣、吸附選擇性特殊、穩定性高等優點，并且再生簡單，多數為溶劑再生。在應用上它介于活性炭吸附劑與離子交換樹脂之間，而兼具它們的優點，既具有類似于活性炭的吸附能力，又比離子交換劑更易再生。樹脂吸附劑最適宜于吸附處理廢水中微溶于水，極易溶于甲醇、丙酮等有機溶劑，分子量略大和帶極性的有機物，如脫酚、除油、脫色等。如制造NT藥廢水毒大，使用活性炭去除廢水中的T時容易引起爆炸而用樹脂吸附劑Amber XAD-2處理，效果很好原水含NT34mg/L時，每個循環可處理500倍樹脂體積的水，用丙酮再生，TNT的回收率可達80%。

樹脂的吸附能力一般隨吸附質親油性的增強面增大。

(7)腐殖酸系吸附劑

腐殖酸類物質可用于處理工業廢水，尤其是重金屬廢水及放射性廢水，除去其中的離子。腐殖酸的吸附性能是由其本身的性質和結構決定的。一般認為腐殖酸是一組芳香結構的、性質相似的酸性物質的復合混合物，它的大分子約由10個分子大小的微結構單元組成，每個結構單元由核(主要由五元環或六元環組成)、聯結核的橋鍵(如-O一、-CH2一、-NH一等)以及核上的活性基團所組成。據測定，腐殖酸含的活性基團有烷基、羧基、羰基、氨基、磺酸基、甲氧基等。這些基團決定了腐殖酸對陽離子的吸附性能腐殖酸對陽離子的吸附包括離子交換、整合、表面吸附、凝聚等作用，既有化學吸附，又有物理吸附。當金屬離子濃度低時，以螯合作用為主，當金屬離子濃度高時，離子交換占主導用作吸附劑的腐殖酸類物質有兩大類，一類是天然的富含腐殖酸的風化煤、泥煤、褐煤等，直接作吸附劑用或經簡單處理后作吸附劑用;另一類是把富含腐殖酸的物質用適當的黏約劑作成腐殖酸系樹脂，造粒成型，以便用于管式或塔式吸附裝置。

腐殖酸類物質吸附重金屬離子后，容易脫附再生，常用的再生劑有1~2mol/L的H?SO HCI、NCl、CaClz等。據報道，腐殖酸類物質能吸附工業廢水中的各種金屬離子，如 Hg Zn、Pb、Cu、Cd等，其吸附率可達90%~99%。存在形態不同，吸附效果也不同，對 Cr(Ⅲ)的吸附率大于對Cr(Ⅳ)的吸附率。

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