摘要：目前全世界每年有500-1000萬(wàn)噸石油通過(guò)各種途徑進(jìn)入水體。水體被石油類污染后，不僅感觀狀態(tài)發(fā)生變化，而且其使用價(jià)值受到影響，水產(chǎn)資源和人類健康受到嚴(yán)重危害。本文是利用粉狀活性炭對(duì)石油類污染物的溶解性來(lái)進(jìn)行處理的，首先探討了粉狀活性炭的性質(zhì)與水中油類污染物吸附機(jī)理，然后進(jìn)行了粉狀活性炭深度處理含油污水的機(jī)理與實(shí)驗(yàn)研究。

隨著社會(huì)和工農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，含油廢水對(duì)水體的污染日趨嚴(yán)重。同時(shí)石油類及其制品廣泛地應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域和人類的日常生活，用量與日俱增，對(duì)水體的污染也在加劇。比如油膜使水面與大氣隔絕，使水中溶解氧減少，阻礙了空氣與水體之間氧的交換，嚴(yán)重影響了水體的復(fù)氧功能，導(dǎo)致水中溶解氧濃度迅速降低，影響水體的自凈作用，水中石油污染會(huì)破壞水體正常生態(tài)環(huán)境，還可使水底質(zhì)變黑發(fā)臭。對(duì)于水體油類污染，主要運(yùn)用物理、化學(xué)和生物等方法。波濤活性炭廠家為此具體探討了粉狀活性炭去除水中石油類污染物的效果，現(xiàn)報(bào)告如下。

一、粉狀活性炭的性質(zhì)與水中油類污染物吸附機(jī)理

活性炭的分子化學(xué)結(jié)構(gòu)由基本微晶構(gòu)成，在二維空間與石墨類似，由呈六角形的碳原子平行層片組成。活性炭在活化時(shí)，由于溫度不同，形成的官能團(tuán)也不同，在400℃左右的溫度活化時(shí)，主要形成羧基、酸酐基、醇基、羥基等酸性官能團(tuán)，隨著活化溫度的升高，酸性官能團(tuán)越來(lái)越少，而羰基、醌基、醚基等堿性官能團(tuán)逐漸增加。我國(guó)活性炭多在900℃左右的溫度下活化，所以活性炭表面含氧官能團(tuán)主要是堿性官能團(tuán)。吸附主要是指有機(jī)物在固相上的表面現(xiàn)象，它包括物理化學(xué)范疇內(nèi)的物理吸附和化學(xué)吸附。很少量溶解態(tài)石油類污染物分子在系統(tǒng)中除了溶解進(jìn)入液相中以其它形式分布的石油類污染物外，還與顆粒表面的“集中有機(jī)相”部分發(fā)生作用，通過(guò)“分配作用”完成吸附過(guò)程。

二、粉狀活性炭深度處理含油污水的機(jī)理與實(shí)驗(yàn)研究

1、污水中石油類污染物的化學(xué)組成

污水排放的主要控制指標(biāo)是石油類污染物，石油類污染物指標(biāo)對(duì)判斷污水是否達(dá)標(biāo)排放無(wú)疑具有重要的意義。但由于污染水體組成復(fù)雜，而石油類污染物為綜合性指標(biāo)，只能反映污水及其處理程度的總體情況，不能反映污水的具體組成和具體污染物的去除狀況。對(duì)污染水體有機(jī)和無(wú)機(jī)組分進(jìn)行分析測(cè)定，并在此基礎(chǔ)上剖析石油類污染物的組成特征，不僅具有理論意義，而且對(duì)選擇處理方案及改進(jìn)處理工藝具有重要的指導(dǎo)意義。我們分析了各個(gè)處理單元污水的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成，并對(duì)石油類污染物的組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行剖析，以此表征污水的特點(diǎn)。結(jié)果表明其構(gòu)成如圖1所示。

2、粉狀活性炭對(duì)石油類污染物的萃取實(shí)驗(yàn)

2.1實(shí)驗(yàn)方法

取100mL去離子水，分別加入20mL石油和20mL粉狀活性炭，攪拌24小時(shí)后，靜置分層45小時(shí)。然后測(cè)定水相中石油類污染物值的變化，確定油在水相及粉狀活性炭相中的有機(jī)物分配狀態(tài)。其計(jì)算公式如式1所示，其中CODaq為油水達(dá)平衡時(shí)水層中的石油類污染物，CODIL為加入石油和粉狀活性炭后水層中的石油類污染物值。

R=（CODaq-CODIL）/CODaq×100%

2.2萃取次數(shù)對(duì)石油類污染物的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。從表1中可以看出，3次實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)石油類污染物的萃取率平均達(dá)96.0%，這說(shuō)明粉狀活性炭可以較好的去除溶于水中的有機(jī)物。

表1粉末活性炭對(duì)萃取率的影響

2.3pH值對(duì)石油類污染物的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2，從表2可以看出，隨著介質(zhì)pH的變化，其萃取率也發(fā)生了變化。說(shuō)明酸性介質(zhì)有利于粉狀活性炭對(duì)有機(jī)物的萃取。

表2pH值對(duì)萃取率的影響

2.4粉狀活性炭對(duì)芳烴的回收率

我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中使用回收率來(lái)表征粉狀活性炭對(duì)六種芳烴的萃取能力。粉狀活性炭與水充分振蕩混合后，有部分粉狀活性炭會(huì)與水相混合，當(dāng)1mL粉狀活性炭萃取50mL水樣，經(jīng)靜置分層后，下層粉狀活性炭相體積約為0.7mL，這與粉狀活性炭在水相的溶解度為0.5g·100mL^-1相吻合。回收率的計(jì)算公式為：

回收率=（Cμ-Cμ⁰）×0.7/50/C₀

結(jié)果表明：在樣品中加入有機(jī)溶劑能夠提高回收率的值；對(duì)于萘、1-甲基萘、2-氯萘來(lái)說(shuō)，少量NaCl的加入使其回收率增加，但NaCl的含量超過(guò)5%時(shí)，其回收率隨鹽濃度的增加而降低。相反，對(duì)于菲，花，蔥，NaCl的少量加入使其回收率降低，當(dāng)NaCl的含量超過(guò)10%時(shí)，其回收率隨鹽濃度的增加略有增加；溶液的pH值為酸性時(shí)，回收率值高，當(dāng)pH值超過(guò)7后，回收率降低。

總之，近年來(lái)突發(fā)性石油類污染事故導(dǎo)致了水源飲用水的微污染，我們對(duì)水源石油類污染的吸附作為研究對(duì)象，采用對(duì)有機(jī)烴化物具有良好吸附效果的活性炭吸附工藝進(jìn)行研究，取得了很好效果，可廣泛應(yīng)用于處理。