活性炭吸附塔再生技術及放熱過程
活性炭吸附塔再生技術及放熱過程
活性炭吸附塔的吸附功能是解決重金屬污染控制問題的有效方法之一?，F有的研究工作多針對液相和氣相體系，但很少使用活性炭作為添加劑直接穩定固體基質中的重金屬?；钚蕴课街亟饘俸蟊３址€定，以免重金屬脫附，這是活性炭作為添加劑穩定的關鍵?；瘜W吸附相對穩定，不易脫附，不可逆，活性炭的表面化學性質是影響活性炭化學吸附的主要因素。因此，活性炭的表面官能團和雜原子與重金屬之間的化學相互作用可以用來增強吸附效果，實現活性炭對重金屬的穩定化。與螯合劑中作為配位原子的o、n、s等元素相比，活性炭中存在的o、n、s雜原子經表面功能化后形成的基團，可以形成類似螯合劑的配體，與重金屬形成穩定的配合物。因此，可以通過不同的表面功能化，獲得對***定重金屬具有較強結合能力的表面，使活性炭表面具有不同的活性位點，增強其對重金屬吸附的適應性。
另一方面，活性炭吸附重金屬后的脫附性能是評價活性炭吸附重金屬后穩定性的重要指標?，F有的活性炭脫附研究***多針對吸附質的回收和活性炭的再生。借鑒重金屬形態分類方法，對吸附有重金屬的活性炭進行分級浸出，分析活性炭上重金屬的形態，也可為理解活性炭對重金屬的穩定機理提供有益信息。此外，重金屬元素的生物有效性與其潛在毒性、環境風險和遷移轉化密切相關。在分析重金屬存在形態的基礎上，輔以生物利用度試驗，可以進一步解釋重金屬的穩定性。
鉻和鉛被用作目標重金屬污染物。合成了氧、氮、硫等不同表面官能團的活性炭，利用其對重金屬具有較強結合能力的化學吸附活性位點，穩定了工業含鉻廢渣和鉛污染土壤兩種重金屬體系?；诨钚蕴勘砻婀倌軋F等化學性質表征、重金屬形態測定、生物有效性評價和固體基質中重金屬浸出分析，結合活性炭對鉻、鉛等重金屬的吸附和脫附***性，研究了重金屬溶液-活性炭-固體基質復合體系的多相界面相互作用，探討了活性炭穩定重金屬的作用機理， 從而解決活性炭穩定重金屬污染固體系統(固體廢物、土壤等系統)的關鍵科學問題。
重金屬在活性炭上的吸附是一種固液界面現象，液相中的重金屬離子固定在固體活性炭表面。重金屬和活性炭之間的相互作用決定了這種固定的強度。固液界面的吸附力可分為范德華力(包括取向力、感應力、分散加成、靜電力或化學鍵力(包括共價鍵、電荷轉移相互作用等)。).與上述力相對應，吸附可分為物理吸附和化學吸附。物理吸附由范德華力形成，化學吸附由吸附質分子與活性炭骨架之間的化學鍵形成。靜電力引起的離子交換也有化學鍵變化，有些單***列出，屬于離子交換吸附。
物理吸附是活性炭與被吸附物之間通過范德華力的吸附過程，而化學吸附是伴隨著電荷運動的相互作用或活性炭表面基團與被吸附物之間形成化學鍵力的吸附，遠遠強于物理吸附的范德華力。物理吸附的吸附質在一個小的界面內可以自由移動，因此其牢固性不如化學吸附。
從兩種吸附劑的對比可以看出，在物理吸附過程中，一種吸附劑可以同時吸附多種物質，這通常是一個放熱過程。低溫下吸附效果較***，容易達到平衡。吸附過程受吸附質的分子***小和活性炭的孔結構控制?；瘜W吸附是選擇性吸附。吸附劑只能吸附某種或***定的吸附質，很難脫附。一般是吸熱過程。低溫下吸附速率較慢。提高溫度有利于吸附。吸附過程受活性炭表面、吸附質和溶劑的化學性質影響。
活性炭上吸附質平衡吸附量與其液相平衡濃度的關系曲線稱為吸附等溫線。從吸附等溫線的形狀和變化可以了脫附附質和吸附劑的作用強度、吸附質在界面上的狀態以及吸附層的結構，從而可以預測可能的吸附機理，評價吸附效率和吸附***勢。
