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活性炭屬于一種經(jīng)過特殊處理的炭，其表面具有無數(shù)的細小孔隙，孔隙的直徑一般在2—50nm之間，所以活性炭具有較大的表面積，每1克的活性炭，其表面積就能夠達到500m2，部分活性炭甚至能夠達到1500m2，目前對于活性炭的全部應(yīng)用，幾乎全部以此特征為基礎(chǔ)?；钚蕴窟M行吸附的主要方式是物理吸附，并且活性炭的顆粒越小，其孔隙的擴散速度就越快，該活性炭的吸附能力也就越強。

活性炭外觀為暗黑色，具有良好吸附性能，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可耐強酸及強堿，能經(jīng)受水浸、高溫，密度比水小，是多孔的疏水性吸附劑。

活性炭產(chǎn)生吸附的主要原因是固體表面上的原子力場不飽和，有表面能，因而可以吸附某些分子以降低表面能。固體從溶液中吸附溶質(zhì)分子后，溶液的濃度將降低，而被吸附的分子將在固體表面上濃聚。

活性炭的吸附特性不僅與細孔構(gòu)造和分布情況有關(guān),而且還與活性炭的表面化學(xué)性質(zhì)有關(guān)?；钚蕴勘旧硎欠菢O性的,其含量及電荷隨原料組成、活化條件不同而異,低溫活化(< 500℃)的碳可以生成表面酸性氧化物,水解后可以放出H+。由于活性炭表面有微弱的極性使其他極性溶質(zhì)競爭活性炭表面的活性位置,導(dǎo)致非極性溶質(zhì)吸附量的降低,而對水中某些金屬離子交換吸附或絡(luò)合反應(yīng),提高了活性炭對金屬離子的吸附效果。

總之，在吸附過程中，真正決定吸附能力的是微孔結(jié)構(gòu)。全部比表面幾乎都是微孔構(gòu)成的。粗孔和過渡孔分別起著粗、細吸附通道作用，它們的存在和分布在相當程度上影響了吸附和脫附速率。此外，活性炭吸附性質(zhì)還受活性炭表面化學(xué)性質(zhì)影響。

1、降低COD

活性炭針對污水中難以生物降解去除的有機物進行脫除，如芳香烴、含氯/有毒酚類等，有著良好的吸附效果 。 

COD是污水排放的關(guān)鍵性指標，用活性炭吸附法去除污水中剩余有機物, 已在城市污水和工業(yè)廢水處理流程中 , 成為有效的處理技術(shù)之一, 得到廣泛的應(yīng)用 。 

2、降低色度

如印染廢水、焦化廢水、藥廠廢水等通常都有著色度高的問題。色度在常規(guī)污水一級二級處理中較難脫除， 

活性炭憑借其豐富的孔隙結(jié)構(gòu)在脫除色度方面有極大的優(yōu)勢，對于污水中顏色物質(zhì)有顯著的吸附效果。

3、水質(zhì)凈化（上水）

城市自來水經(jīng)過活性炭處理, 可以有效的去除有機雜質(zhì)、消毒副產(chǎn)物THM，以及PFAS。對于自來水中的余氯也具有良好的吸附效果。

活性炭在處理的同時，既不會帶入額外的雜質(zhì)，也能保留一定量的微量元素，是處理上水水源的有效手段。

活性炭還常用于工業(yè)上水純化，在對制程水純度要求較高時，活性炭通常和滲透膜、微孔濾膜等結(jié)合使用制備純化水。

4、其它

活性炭對于重金屬能起到一定的化學(xué)吸附作用，其含氧官能團的存在還可以改變某些重金屬的化學(xué)性質(zhì)。如活性炭處理電鍍含鉻廢水時 可以將其還原成毒性較低的三價鉻離子。活性炭對于污水中低濃度的汞也有一定的吸附作用。