摘要：含酚廢水對(duì)環(huán)境和生物有較大危害，是一種常見的化工廢水�；钚蕴孔鳛榱己玫奈絼┍粡V泛用于污水處理，也常被用于吸附處理含酚廢水。新的研究集中于開發(fā)利用各種含碳原材料，并探究活性炭制備和改性方法，以改善活性炭對(duì)酚類的吸附性能。部分機(jī)理研究則關(guān)注活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)和表面官能團(tuán)及其對(duì)吸附酚類性能的影響。
本文從活性炭的制備和改性出發(fā)，歸納整理活性炭吸附酚類的特性和機(jī)理，分析吸附過程的主要影響因素，并對(duì)研究發(fā)展方向進(jìn)行推論和展望。分析表明含碳量高的原材料適合制備活性炭，尤其是含碳廢棄物。活性炭的苯酚吸附性能受比表面積和表面官能團(tuán)的共同影響，這對(duì)于活性炭的制備和改性有指導(dǎo)意義�；钚蕴课奖椒拥木唧w應(yīng)用中，需要控制粒度、pH、溫度、吸附時(shí)間和競(jìng)爭(zhēng)吸附等影響因素。
煤化工、石油化工、制藥、印染等工業(yè)廢水均含酚類化合物。酚類化合物作為一種原型質(zhì)毒物，會(huì)通過廢水的排放污染地表水和地下水，對(duì)環(huán)境和生態(tài)產(chǎn)生諸多不利影響，如造成水生生物大量死亡、抑制微生物群落、導(dǎo)致動(dòng)物致癌等。目前對(duì)含酚廢水的處理方式有萃取法、化學(xué)氧化法、化學(xué)沉淀法、物理吸附法、電解法、生化法等。其中物理吸附法研究和應(yīng)用較多，常用的吸附劑有活性炭、高分子材料（樹脂）、硅質(zhì)材料（黏土、沸石）、礦化垃圾、生物材料（農(nóng)業(yè)固廢）等�；钚蕴烤哂休^強(qiáng)的吸附能力、穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)和良好的力學(xué)強(qiáng)度，適用于含酚廢水的處理工藝。本文綜述近年來活性炭吸附處理含酚廢水的研究，特別是活性炭制備改性對(duì)酚類吸附性能的影響以及活性炭吸附處理含酚廢水的影響因素。
1 活性炭吸附酚類基本原理
一般認(rèn)為活性炭的大孔（50～2000nm）主要作為吸附質(zhì)分子的通道，中孔（2～50nm）既是吸附質(zhì)分子的通道又發(fā)生毛細(xì)管凝結(jié)而吸附大分子，微孔（小于2nm）則對(duì)活性炭吸附性能起支配作用。活性炭有幾何和化學(xué)不均勻表面，石墨結(jié)構(gòu)上的官能團(tuán)和離域電子會(huì)影響其表面化學(xué)性質(zhì)，特別是其表面官能團(tuán)會(huì)影響其對(duì)極性物質(zhì)和非極性物質(zhì)的選擇吸附。通常認(rèn)為活性炭對(duì)酚類的吸附與含氧官能團(tuán)和含氮官能團(tuán)有關(guān)，其中含氧官能團(tuán)通常為酸性官能團(tuán)，有羰基、羧基、內(nèi)酯基、酚羥基等。根據(jù)吸附理論，活性炭表面的吸附按照作用力性質(zhì)可分為物理吸附和化學(xué)吸附，兩者比較可見表1。
表1 物理吸附和化學(xué)吸附的比較
| 性質(zhì) | 物理吸附 | 化學(xué)吸附 |
| 吸附力 | 范德瓦爾斯力 | 化學(xué)鍵力 |
| 吸附熱 | 接近液化熱 | 接近化學(xué)反應(yīng)熱 |
| 吸附溫度 | 較低 | 較高 |
| 吸附速度 | 快 | 較慢 |
| 選擇性 | 無 | 有 |
| 吸附層數(shù) | 單層或多層 | 單層 |
| 脫附性質(zhì) | 完全脫附 | 脫附困難，伴有化學(xué)變化 |
活性炭吸附苯酚的機(jī)理主要有：π-π色散力相互作用、供體-受體模型、靜電相互作用、溶劑效應(yīng)等，但這些機(jī)理尚有爭(zhēng)論，仍有待深入研究。
等溫吸附模型可用于擬合吸附量隨濃度的變化，液相吸附通常引用氣相吸附的公式，部分出于經(jīng)驗(yàn)性推廣，其機(jī)理仍有待研究�；钚蕴课揭合嘀蟹宇愇镔|(zhì)常用的有Langmuir、Freundlich 和 Redlich-Peterson 模型，此外還有Toth、Dubinin-Radushkevich、Temkin 等許多模型。吸附動(dòng)力學(xué)研究吸附劑吸附速率的快慢，可探究活性炭吸附酚類物質(zhì)的過程�；钚蕴课椒宇愇镔|(zhì)通常符合假二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和Weber-Morris 動(dòng)力學(xué)模型（粒子內(nèi)部擴(kuò)散模型）�；钚蕴课奖椒拥倪^程大多為自發(fā)、放熱的過程（△G＜0，H＜0），由其數(shù)值可區(qū)分物理吸附和化學(xué)吸附。也有部分活性炭吸附酚類出現(xiàn)吸熱的現(xiàn)象。
2 活性炭制備
活性炭制備是對(duì)原材料進(jìn)行碳化和活化的過程，原材料和活化方法對(duì)其吸附性能影響較大，此外原材料預(yù)處理、成型等過程有一定影響。
2.1 原材料
活性炭的原材料選擇非常廣泛，木材秸稈、果殼、煤炭、廢舊塑料、造紙廢料、城市垃圾等均可作為活性炭的原材料，新的研究以生物質(zhì)和廢棄物為主。商用活性炭常有木質(zhì)活性炭、煤基活性炭、果殼活性炭、活性炭復(fù)合材料等。
活性炭的苯酚吸附量 Qm(mg/g)見式(1)。
Qm=[(C0-Ct)×V]/m（1）
式中，C0和Ct分別為初始和吸附平衡時(shí)溶液中的苯酚濃度,mg/L；V為溶液體積，L；m為活性炭劑量，g。表2中活性炭的苯酚吸附量是通過Langmuir等一些等溫線模型擬合計(jì)算的飽和吸附量，但苯酚初始濃度、活性炭投入量、溫度等均會(huì)影響該數(shù)值，實(shí)驗(yàn)條件的差異導(dǎo)致其可對(duì)比性減弱，故推薦用國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7702.8-2008規(guī)定的測(cè)量方法。
原材料種類和活化方法基本決定了活性炭的比表面積和對(duì)苯酚的吸附性能。表2中不同原材料用相同活化方法活化后性能差異很大，一般原材料應(yīng)選擇含碳元素較高的材料，通常為含碳量越高越好，盡量減少灰分和其他雜質(zhì)，木屑、秸稈、高分子材料等含碳量較高的原材料制備的活性炭苯酚吸附量明顯優(yōu)于污泥等原材料。MA等研究表明常見的商用活性炭對(duì)苯酚吸附性能，竹質(zhì)活性炭>椰殼基活性炭>煤基活性炭。
表2 文獻(xiàn)中原材料和活化方法對(duì)活性炭苯酚吸附性能的影響
| 原材料 | 活化方法 | 苯酚初始濃度/mg·L-1 | Qm/mg·g-1 | BET比表面積m2·g-1 | 參考文獻(xiàn) |
| 生物質(zhì)和農(nóng)業(yè)廢棄物 | |||||
| 澳洲堅(jiān)果殼 | CO2 | 300-1500 | 341 | 1083 | 21 |
| 稻殼 | NaOH | 300-700 | 336.7 | 2841 | 22 |
| 大豆秸稈 | ZnCl2 | 10-500 | 278 | 2271 | 23 |
| 木鋸屑 | H3PO4 | 0-800 | 200 | 2257 | 24 |
| 桉樹種子 | KOH | 0-1128 | 199.98 | 670 | 25 |
| H2SO4 | 0-1316 | 29.46 | 780 | 25 | |
| 橄欖核 | ZnCl和CO2 | 0-150 | 158 | 1793 | 26 |
| CO2 | 0-150 | 156 | 861 | 26 | |
| ZnCl2 | 0-150 | 85 | 1266 | 26 | |
| 煙草殘余物 | KOH | 1-12 | 45.49 | 1474 | 27 |
| K2CO3 | 1-12 | 17.83 | 1635 | 27 | |
| 化工生產(chǎn)殘余物和化工產(chǎn)品廢棄物 | |||||
| 膨脹石墨 | CO2 | 50-750 | 299.6 | 1098 | 28 |
| KOH | 50-750 | 272 | 937 | 28 | |
| 磷酸 | 50-750 | 168 | 1978 | 28 | |
| PET | CO2 | 0-150 | 278 | 1850 | 29 |
| 水蒸氣 | 0-150 | 217 | 1524 | 29 | |
| 煤焦油瀝青和糠醛 | 水蒸氣 | 100-250 | 150 | 678 | 30 |
| 土霉素細(xì)菌殘余物 | K2CO3 | 100-300 | 117.0 | 1593.09 | 31 |
| 造紙廠污泥 | ZnCl2 | 0-12 | 15.04 | 316 | 32 |
部分活性炭由于其獨(dú)特原材料而顯示出獨(dú)特的性能。CHEN等發(fā)現(xiàn)富含鉀元素的美洲商陸莖只需熱解即可實(shí)現(xiàn)鉀元素自活化制備介孔活性炭�；钚蕴繌�(fù)合材料在強(qiáng)度結(jié)構(gòu)上得到了改進(jìn)，部分在吸附性能上也獲得提升。HOUARI等用蒙脫土、活性炭和水泥制備復(fù)合材料，用于吸附苯酚和對(duì)硝基苯酚，發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料的吸附能力優(yōu)于單純的活性炭和蒙脫土。
2.2 炭化、活化方法
活性炭制備過程需要對(duì)原材料進(jìn)行炭化，在高溫下脫除原材料中H、O、N 等元素，形成碳骨架，主要影響因素為升溫速率和炭化溫度。炭化可與活化同時(shí)進(jìn)行，也可先炭化再活化�；钚蕴炕罨椒ǹ煞譃槲锢砘罨突瘜W(xué)活化，物理活化常用活化劑為水蒸氣和CO2，化學(xué)活化的活化劑常用的有磷酸、硫酸、硼酸、KOH、NaOH、ZnCl2、K2CO
總體來說大比表面積的活性炭有優(yōu)勢(shì)，但活性炭的比表面積和苯酚吸附量并非呈正相關(guān)，有時(shí)甚至結(jié)果相反，主要受表面官能團(tuán)的影響。表2顯示通常物理活化的活性炭比表面積小于化學(xué)活化，但苯酚吸附量恰好相反。TEMDRARA等分別用ZnCl2、CO2活化橄欖核制備活性炭，物理活化的活性炭苯酚吸附量高于化學(xué)活化，但BET比表面積卻遠(yuǎn)小于化學(xué)活化。此外，化學(xué)活化的活性炭孔隙分布更偏向于微孔，太小的孔隙無法吸附苯酚及其衍生物，部分孔隙由于分子間作用力表現(xiàn)出對(duì)酚類的排斥作用，同樣為無效孔隙。通過選擇活化方法和控制活化條件，使孔隙結(jié)構(gòu)和苯酚分子尺寸接近時(shí)效果最好。當(dāng)孔隙結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)大于苯酚分子，則需要考慮空間效應(yīng)。
針對(duì)活性炭的苯酚吸附性能，大致為物理活化優(yōu)于化學(xué)活化，堿性活化劑優(yōu)于酸性活化劑。
物理活化中，CO2和水蒸氣各有優(yōu)勢(shì)。LORENC-GRABOWSKA等分別用CO2、水蒸氣活化PET和煤焦油瀝青混合物制備活性炭，發(fā)現(xiàn)CO2活化法制備的活性炭吸附苯酚更快達(dá)到平衡，歸因于CO2活化的活性炭有更多中孔容積。SMETS等結(jié)果則顯示水蒸氣活化的活性炭苯酚吸附量高于CO2活化。
制備工藝中的許多環(huán)節(jié)會(huì)對(duì)活性炭吸附性能產(chǎn)生影響，如原材料預(yù)處理、活化劑浸漬、碳化活化溫度和時(shí)間、氛圍（保護(hù)氣體）等。其中，活化溫度和活化時(shí)間對(duì)活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)影響較大。SMETS等發(fā)現(xiàn)提高活化溫度和增加活化時(shí)間可以提高活性炭的BET比表面積和多孔性�；罨瘎┰诨罨炜椎倪^程中，活化劑使用量對(duì)活性炭最終的孔隙結(jié)構(gòu)有一定影響。KILIC等發(fā)現(xiàn)提高活化劑比例可以加大比表面積和孔體積。根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果選擇較佳的制備工藝，不同材料和活化方法的較佳工藝各不相同。
3 活性炭改性
活性炭改性可改變活性炭微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)，方法有表面氧化還原改性、酸堿改性、溶劑浸漬改性、金屬負(fù)載改性、高溫處理、電化學(xué)改性和等離子體改性等。不同改性方法特點(diǎn)見表3。
表3 活性炭改性方法及其特點(diǎn)
| 處理方法 | 特點(diǎn) |
| 酸處理 | 增加表面酸性官能團(tuán)，減少BET比表面積和孔隙容積；產(chǎn)生SO2、NO2等污染物 |
| 堿處理 | 減少表面酸性官能團(tuán)，形成堿性官能團(tuán) |
| 異物浸漬 | 減少BET比表面積和孔隙容積；增加內(nèi)部的催化氯化能力 |
| 熱處理 | 減少表面的含氧官能團(tuán)，增加BET比表面積和孔隙容積 |
RIVERA-UTRILLA等發(fā)現(xiàn)用H2O2、O3和HNO3等氧化處理會(huì)增加酸性表面官能團(tuán)和破壞孔隙結(jié)構(gòu)。硫化和氨化處理會(huì)增加活性炭表面的堿度，增加了表面的極性，能更好地吸附極性有機(jī)物。用不同的配位配體來修飾活性炭，可改變其結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)，常用于重金屬的絡(luò)合吸附。YIN等在綜述活性炭改性方法時(shí)認(rèn)為堿處理、熱處理和異物浸漬等方法可以增加活性炭對(duì)有機(jī)物的吸附。
普遍認(rèn)為酸處理后活性炭表面的酸性官能團(tuán)增加（通常為羧基、內(nèi)酯基、酚羥基、羰基等），堿性官能團(tuán)減少，活性炭的表面積和孔隙容積明顯減小。酸改性后的活性炭對(duì)酚類吸附能力下降，羧基等酸性官能團(tuán)阻礙了活性炭對(duì)苯酚的吸附。HAYDAR等認(rèn)為酸處理可改善活性炭對(duì)酚類的吸附性能，也可能只對(duì)某些酚類起積極作用。
CARVAJAL-BERNAL等發(fā)現(xiàn)活性炭用磷酸和硝酸浸漬改性后對(duì)2,4-二硝基酚的吸附有明顯改善。酸處理后活性炭的酚類吸附性能更易受環(huán)境條件影響，PETROVA等發(fā)現(xiàn)硝酸氧化改性后的活性炭對(duì)硝基酚和氨基酚的吸附受到pH影響加大。
適當(dāng)?shù)臒崽幚砜梢愿纳苹钚蕴繉?duì)苯酚的吸附。 ZHANG等用馬弗爐加熱活性炭進(jìn)行熱改性，發(fā)現(xiàn)900℃效果較佳，苯酚吸附量由119.53mg/g增加到144.93mg/g。熱改性后部分孔隙結(jié)構(gòu)破壞，表面含氧官能團(tuán)減少，后者是其苯酚吸附量增加的主要原因。酸處理和熱處理均會(huì)在一定程度上破壞活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)，改性時(shí)不宜過度氧化或加熱。
堿處理有利于活性炭對(duì)酚類的吸附。YANG等用氨氣氨基化活性炭，發(fā)現(xiàn)苯酚吸附量提高20%，活性炭單位比表面積的苯酚吸附量與吡啶 N、吡咯 N 的數(shù)量呈線性關(guān)系，認(rèn)為這兩個(gè)含氮官能團(tuán)加強(qiáng)了苯酚和活性炭基面間的π-π 色散力。丁春生等分別用氨水、氫氧化鈉和碳酸鈉對(duì)活性炭改性，苯酚吸附量分別由92.03mg/g 增加到152.76mg/g、149.05mg/g 和 155.83mg/g。YAM等制備活性炭堇青石復(fù)合材料，用NaOH和NH3進(jìn)行改性后苯酚吸附性能改善，其中N3改性效果更好，改性增加了材料表面的官能團(tuán)（羥基和氨基），官能團(tuán)的質(zhì)子親和力使材料對(duì)苯酚吸附能力增強(qiáng)。
部分文獻(xiàn)使用浸漬和負(fù)載其他物質(zhì)的方法改善活性炭的苯酚吸附性能。ABUSSAUD等將活性炭負(fù)載氧化鐵、氧化鋁、二氧化鈦，改性后活性炭的苯酚吸附性能均有提高。楊英等發(fā)現(xiàn)活性炭負(fù)載金屬離子改性后吸附苯酚性能改善，效果對(duì)比為Al3+＞H+＞Zn2+＞Cu2+＞Mn7+。
提高活性炭吸附苯酚性能的改性方向大致為減少酸性官能團(tuán)和增加堿性官能團(tuán)，加大活性炭比表面積，增加活性炭表面的非極性和疏水性，以及負(fù)載一些金屬及其氧化物。以減少活性炭表面含氧官能團(tuán)為目的的改性方法，還有新的技術(shù)方向（電化學(xué)改性、等離子體改性等）。張悅用介質(zhì)阻擋放電等離子體技術(shù)去除活性炭表面的酚羥基，使苯酚吸附量提高 30.8%。
4 吸附過程影響因素
活性炭吸附廢水中酚類時(shí)的影響因素較多，主要為活性炭種類、活性炭粒度、溫度、pH、活性炭投入量、含酚廢水初始濃度、吸附時(shí)間、競(jìng)爭(zhēng)吸附等。
4.1 活性炭粒度
活性炭粒度會(huì)影響吸附速率，其形態(tài)有粉末、顆粒、球形、纖維等。大部分文獻(xiàn)中均使用粉末或顆�；钚蕴�，是因?yàn)槠渲苽浞奖闱椅叫阅芎�。成型活性炭和活性碳纖維工藝復(fù)雜，但使用和回收方便。粒度和形態(tài)影響與吸附質(zhì)的接觸面積和擴(kuò)散時(shí)間，進(jìn)而影響吸附速率，對(duì)吸附量也有一定的影響。岳媛等發(fā)現(xiàn)粒徑小于150μm 的活性炭的苯酚吸附量是粒徑1000～2000μm 的活性炭的1.2倍。
4.2 含酚廢水pH
表4為活性炭與廢水的pH關(guān)系�；钚蕴课椒宇愂躳H影響，取決于活性炭表面電荷和酚類電離的關(guān)系�；钚蕴康谋砻骐姾捎蓀H和其零電荷點(diǎn)（pHPZC）共同決定，酚類的電離情況則由pH和酸度系數(shù)（pKa）決定。隨著pH的增加，苯酚的解離強(qiáng)度增加，活性炭表面帶負(fù)電荷增加，靜電排斥力加大，苯酚吸附量降低，靜電斥力對(duì)于小尺寸的孔隙結(jié)構(gòu)影響更大。
表4 不同活性炭吸附苯酚的較佳pH
| 活性炭原材料和活化方法 | 吸附苯酚較佳pH | 參考文獻(xiàn) |
| 紫莖澤蘭；ZnCl2活化 | 6.0 | 54 |
| 牧豆瓜葉菊；ZnCl2活化 | 4.0 | 20 |
| 東方香蒲 | 5 | 55 |
| 褐煤 | 4.0 | 56 |
| 非洲山毛櫸鋸木屑；KOH活化 | 7.0 | 57 |
| 青石和糠醇；NaOH和NH3改性 | 4 | 49 |
| 活性炭負(fù)載Fe2O3、Al2O3、TiO2 | 7 | 50 |
| 蒙脫士、活性炭和水泥復(fù)合材料 | 3 | 36 |
4.3 溫度和吸附時(shí)間
溫度對(duì)活性炭的吸附酚類影響主要源于吸附熱，吸附過程大多為放熱過程，溫度的升高會(huì)降低吸附量。PIRZADEH等用ZnCl2活化造紙廠污泥制備活性炭，發(fā)現(xiàn)隨溫度上升活性炭的苯酚吸附量下降。但也有部分活性炭吸附酚類為吸熱過程，則出現(xiàn)截然相反的情況。SURESH等研究活性炭對(duì)水溶液中苯酚、對(duì)硝基酚、苯胺的競(jìng)爭(zhēng)吸附時(shí)，發(fā)現(xiàn)溫度越高吸附效果越好。
活性炭對(duì)溶液中酚類物質(zhì)的吸附是一個(gè)持續(xù)的過程，隨時(shí)間逐漸趨于動(dòng)態(tài)平衡，即吸附和解吸附平衡。FENG等用東方香蒲制備活性炭，吸附苯酚的平衡時(shí)間為135min。ABDEL-GHANI等用KOH活化非洲山毛櫸木鋸木屑制備活性炭，吸附苯酚較佳時(shí)間為300min。各種活性炭吸附速率不同，但數(shù)小時(shí)均能達(dá)到平衡。工程應(yīng)用需盡量增加活性炭停留時(shí)間，充分發(fā)揮其吸附潛力。
4.4 競(jìng)爭(zhēng)吸附
工業(yè)上含酚廢水成分復(fù)雜，如煤氣化的廢水中主要含苯酚、甲酚、二甲酚等酚類物質(zhì)以及鹽類和其他有機(jī)物�；钚蕴课竭^程中各組分間存在競(jìng)爭(zhēng)吸附，苯酚與取代酚、酚類與鹽類、酚類與其他有機(jī)物之間的競(jìng)爭(zhēng)吸附均需要研究。
活性炭對(duì)酚類物質(zhì)的吸附，相互之間存在競(jìng)爭(zhēng)吸附。部分文獻(xiàn)表明活性炭對(duì)酚類吸附量隨取代度的增加而增加，取代酚更容易被吸附。AHMARUZZAMAN等研究表明活性炭對(duì)不同酚類吸附優(yōu)先級(jí)表現(xiàn)為：對(duì)硝基酚＞對(duì)氯酚＞苯酚。
RINCóN-SILVA等將桉樹種子分別用硫酸和NaOH活化制備活性炭，該活性炭吸附能力為：對(duì)氯苯酚＞對(duì)硝基苯酚＞苯酚�；钚蕴繉�(duì)苯酚取代物的吸附選擇性強(qiáng)于苯酚，但不同取代基如鹵族和硝基則對(duì)不同活性炭有不同結(jié)果。取代基的數(shù)量和位置也會(huì)影響競(jìng)爭(zhēng)吸附過程，選擇性隨取代基數(shù)量增加而增強(qiáng)，取代位置通常按照鄰間對(duì)選擇性依次增強(qiáng)。CARMONA等研究表明活性炭吸附能力順序?yàn)椋?,4-二氯苯酚＞對(duì)氯酚＞鄰氯酚＞苯酚。LI等用瀝青基活性碳纖維吸附水溶液中酚類，發(fā)現(xiàn)其吸附能力為：2,4,6-三氯苯酚>2,4-二硝基苯酚≈2,4-二氯苯酚＞對(duì)硝基苯酚＞對(duì)氯苯酚＞鄰氯苯酚＞苯酚。
活性炭吸附苯酚與金屬離子間存在競(jìng)爭(zhēng)吸附。SULAYMON等研究表明活性炭對(duì)苯酚和鉛共同吸附時(shí)，吸附量均下降，吸附位點(diǎn)的限制導(dǎo)致了競(jìng)爭(zhēng)吸附。ARCIBAR-OROZCO等研究發(fā)現(xiàn)苯酚的存在降低重金屬鉛和鎘的吸附率，苯酚占據(jù)了吸附位點(diǎn)，并在金屬陽離子和活性炭表面氧化基團(tuán)間產(chǎn)生了空間位阻。然而，重金屬離子的存在卻提高了活性炭對(duì)苯酚的吸附率，可能是重金屬被吸附后穩(wěn)固了活性炭表面電荷。HUANG等發(fā)現(xiàn)苯酚存在會(huì)明顯減少活性炭對(duì)六價(jià)鉻的吸附，但六價(jià)鉻的存在對(duì)活性炭吸附苯酚沒有明顯的影響。LIU等發(fā)現(xiàn)活性炭/殼多糖復(fù)合材料對(duì)苯酚和Cu2+的吸附?jīng)]有明顯的競(jìng)爭(zhēng)。金屬離子的存在對(duì)活性炭吸附苯酚影響各異，部分金屬離子起到抑制效果，部分起到促進(jìn)效果，其機(jī)理有待研究。
活性炭吸附苯酚和其他有機(jī)物之間也存在競(jìng)爭(zhēng)吸附，廢水中常見有機(jī)物均可作為研究對(duì)象。AGARWAL等發(fā)現(xiàn)銅浸漬活的性炭同時(shí)吸附苯酚和氰化物時(shí)表現(xiàn)出協(xié)同作用。陳女發(fā)現(xiàn)在活性炭上競(jìng)爭(zhēng)吸附，苯酚強(qiáng)于丙酮。林永波等發(fā)現(xiàn)在活性炭上的競(jìng)爭(zhēng)吸附，腐植酸強(qiáng)于苯酚。ANDRIANTSIFERANA等研究發(fā)現(xiàn)活性炭對(duì)羥基苯甲酸的選擇性強(qiáng)于苯酚，歸因于羥基苯甲酸更低的溶解度和在該pH下吸附質(zhì)分子的電離狀況，以及羧基的吸附電子特性。工程中針對(duì)具體的廢水成分需進(jìn)行吸附競(jìng)爭(zhēng)分析。
4.5 連續(xù)性吸附
活性炭在實(shí)際工程中通常使用固定床或流化床，需要做系統(tǒng)的連續(xù)性研究和吸附穿透曲線。入口酚類濃度、廢水流量、活性炭總量和顆粒大小均會(huì)影響活性炭吸附潛能的發(fā)揮。TAN等用油棕殼基活性炭在填充床柱中吸附 2,4,6-三氯酚，在入口濃度低、較小給水流量和較高的填充高度的條件下運(yùn)行效果更好。KULKARNI 等研究了椰殼基活性炭在流化床中的最小流化速度和苯酚吸附穿透，發(fā)現(xiàn)活性炭吸附飽和度隨進(jìn)口苯酚濃度和流動(dòng)速度的增大而加大，吸附飽和度隨活性炭粒徑加大而減小。
4.6 活性炭再生
活性炭吸附酚類，物理吸附相對(duì)化學(xué)吸附更容易再生，針對(duì)吸附酚類的特種活性炭的制備和改性需考慮其再生性能。活性炭吸附酚類物質(zhì)后，常見的再生方法有熱再生、溶劑再生、化學(xué)氧化再生、電化學(xué)再生、生物再生等，以及較新的研究方向，如光催化再生、超聲波再生、微波再生、等離子體再生、超臨界水氧化、超臨界CO2吹脫等。其中部分再生方法將酚類氧化降解，但最理想的目標(biāo)是再生活性炭的同時(shí)回收酚類物質(zhì)，因?yàn)榉宇愖鳛榛ぴ牧暇哂幸欢ń?jīng)濟(jì)價(jià)值。用于含酚廢水處理后活性炭再生的研究仍然缺乏，再生性能也未列入活性炭特性指標(biāo)，合適的再生方法也需繼續(xù)探究。
5 結(jié)語和展望
本文綜述了活性炭吸附處理含酚廢水機(jī)理、活性炭制備改性及吸附影響因素的研究進(jìn)展。相關(guān)研究顯示活性炭吸附含酚廢水的機(jī)理與含氧含氮官能團(tuán)有關(guān)，仍有待深入研究。活性炭用于吸附處理含酚廢水需考慮成本，原材料可選擇含碳廢棄物和生物質(zhì)材料，在廢棄物資源化的同時(shí)以廢治廢。制備活化方法優(yōu)選物理活化，化學(xué)活化方法優(yōu)選堿性活化劑�；钚蕴康谋椒游搅坑善浔缺砻娣e和表面官能團(tuán)共同決定，改性方向?yàn)闇p少酸性官能團(tuán)和增加堿性官能團(tuán)�；钚蕴课椒宇愡^程的影響因素則有活性炭粒度、含酚廢水pH、溫度和競(jìng)爭(zhēng)吸附等，實(shí)際應(yīng)用可先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和模擬以預(yù)測(cè)最佳吸附條件。目前商用活性炭針對(duì)性不強(qiáng)，而不同吸附質(zhì)所需活性炭的特性差異很大，高吸附性能活性炭的制備，針對(duì)含酚廢水的特種活性炭開發(fā)需要繼續(xù)研究。此外，用于含酚廢水處理后活性炭的再生問題未能很好解決，也需進(jìn)一步探究。