活性炭因其高比表面積、豐富孔隙結(jié)構(gòu)和表面官能團(tuán)，被廣泛應(yīng)用于水處理中的重金屬去除。其去除率受多種因素影響，不同條件下對(duì)鉛(Pb2?)、鎘(Cd2?)、鉻(Cr??)、汞(Hg2?)等重金屬的吸附效率差異顯著。

　　影響去除率的關(guān)鍵因素

　　1) 活性炭特性

　　比表面積：越大吸附能力越強(qiáng)(優(yōu)質(zhì)活性炭可達(dá)1000-1500 m2/g)

　　表面官能團(tuán)：含氧基團(tuán)(如羧基、酚羥基)可增強(qiáng)對(duì)Pb2?、Cd2?的螯合作用

　　孔徑分布：微孔(<2 nm)吸附小分子重金屬離子，中孔(2-50 nm)利于擴(kuò)散

　　(2) 水質(zhì)條件

　　pH值：

　　Pb2?、Cd2?：最佳pH 5-6(低pH競(jìng)爭(zhēng)H?，高pH可能沉淀)

　　Cr??：酸性條件(pH 2-3)下以HCrO??形式更易吸附

　　共存離子：Ca2?、Mg2?等會(huì)競(jìng)爭(zhēng)吸附位點(diǎn)，降低效率

　　3) 操作參數(shù)

　　接觸時(shí)間：通常30-120分鐘可達(dá)平衡

　　投加量：增加活性炭用量可提高去除率，但經(jīng)濟(jì)性下降

　　提高去除率的技術(shù)優(yōu)化

　　化學(xué)改性：用HNO?、NaOH等處理，增加表面含氧官能團(tuán)，提升對(duì)Cd2?、Pb2?的吸附能力20-40%

　　負(fù)載納米材料：如鐵氧化物(Fe?O?)修飾活性炭，可特異性吸附As3?、Cr??

　　組合工藝：活性炭+生物法(如SRB菌)可深度去除Hg2?等難處理重金屬

　　實(shí)際應(yīng)用建議

　　高濃度重金屬廢水：優(yōu)先選用改性活性炭或復(fù)合吸附材料

　　低濃度深度處理：顆粒活性炭(GAC)過濾柱長期運(yùn)行更經(jīng)濟(jì)

　　Cr??處理：需先酸性還原為Cr3?，再吸附效果更佳

　　活性炭對(duì)重金屬的去除率普遍較高(70-99%)，但需根據(jù)目標(biāo)金屬調(diào)整pH、炭類型及改性方式。在實(shí)際工程中，建議通過實(shí)驗(yàn)確定最佳參數(shù)，并結(jié)合其他工藝確保穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。