1.5吸附法

吸附是一种固体表面现象。它是利用多孔性固体吸附剂处理气态污染物，使其中的一种或几种组分，在固体吸附剂表面，在分子引力或化学键力的作用下，被吸附在固体表面，从而达到分离的目的。常规废水处理过程(主要是一级和二级处理)，如活性污泥法和滴滤法，通过生物氧化能够除去多种有机物质。该处理过程几乎能除去构成BOD的所有的有机物，但不能有效地去除构成COD的难降解有机物，即使处理得很好的二级出水仍含有50-120mg/L有机物，这些物质包括单宁、木质素、腐殖质、醚类、含蛋白质的物质和其他一些产生色和臭味的物质，以及除草剂和杀虫剂等。有些有机物在水中以μg/L水平浓度存在时就会产生臭味和颜色；某些有机物具毒性，如除草剂和杀虫剂；还有些有机物有致癌作用，如联苯胺。美国环保署对一些饮用水源的调查研究发现，其中约80%有机污染物来自废水处理厂的二级出水[5]。而来自城市污水的这些微量有机污染物，通过饮用进人人体后会对人体健康有长期的影响。一些流行病学的调查研究发现，自来水中含较高浓度的上述微量有机污染物的城市或区域，人群消化道癌症发病率明显高于对照区。因此，从二级出水中去除残余的难降解的有机物，对保护饮用水源和保障人群健康是非常重要的。利用吸附法能除去大部分这些难降解的有机物，此外，吸附法对游离氯及一些微量金属如汞、银、铬、锑、砷等具有比较高去除率。吸附法治理废水应用广，但预处理要求高，吸附成本较大，故一般多用于废水的深度处理(三级处理)。吸附法也可作为一级处理的辅助工序，这种情况要求吸附剂便宜，处理效率一般不高。如有些地区使用的土壤吸附处理系统，其吸附剂是砾石、沙和土壤，结构简单，成本低，使用寿命可达10年以上，但一般适用于污水流量比较小的农村地区。

常用的固体吸附剂有炭类吸附剂、腐殖酸类吸附剂、矿物吸附剂等，其中应用最为广泛的是活性炭。活性炭的吸附原理是：在其颗粒表面形成一层平衡的表面浓度，再把有机物质杂质吸附到活性炭颗粒内，使用初期的吸附效果很高。但时间一长，活性炭的吸附能力会不同程度地减弱，吸附效果也随之下降。如果水族箱中水质混浊，水中有机物含量高，活性炭很快就会丧失过滤功能。所以，活性炭应定期清洗或更换。活性炭颗粒的大小对吸附能力也有影响。一般来说，活性炭颗粒越小，过滤面积就越大。所以，粉末状的活性炭总面积最大，吸附效果最佳，但粉末状的活性炭很容易随水流入水族箱中，难以控制，很少采用。颗粒状的活性炭因颗粒成形不易流动，水中有机物等杂质在活性炭过滤层中也不易阻塞，其吸附能力强，携带更换方便。活性炭的吸附能力和与水接触的时间成正比，接触时间越长，过滤后的水质越佳。注意：过滤的水应缓慢地流出过滤层。新的活性炭在第一次使用前应洗涤洁净，否则有墨黑色水流出。活性炭在装入过滤器前，应在底部和顶部加铺2～3厘米厚的海绵，作用是阻止藻类等大颗粒杂质渗透进去，活性炭使用2～3个月后，如果过滤效果下降就应调换新的活性炭，海绵层也要定期更换。活性炭的吸附能力与水温的高低、水质的好坏等有一定关系。水温越高，活性炭的吸附能力就越强;若水温高达30ºC以上时，吸附能力达到极限，并有逐渐降低的可能。当水质呈酸性时，活性炭对阴离子物质的吸附能力便相对减弱;当水质呈碱性时，活性炭对阳离子物质的吸附能力减弱。所以，水质的PH不稳定，也会影响到活性炭的吸附能力。腐殖酸类物质可用于处理工业废水，尤其是重金属废水及放射性废水，除去其中的离子。一般认为腐殖酸是一组具有芳香结构、性质相似的酸性物质的复合混合物。它的大分子由10个分子大小的微结构单元组成，每个结构单元由核(主要由五元环或六元环组成)、连接核的桥键(如-O-、