摘要：酚类废水是典型的污染废水，是一种生物毒性物质。随着国家相关法律政策的日益严格，酚类废水已成为废水处理的重点和难点。文章介绍了近年来活性炭吸附法处理酚类废水的研究进展，简要介绍了活性炭处理酚类物质的吸附机理，详细讨论了该方法的各项参数，包括活性炭的选择及预处理，废水的值pH，反应时间，用量，温度等。
酚属高毒物质。酚类化合物在生物体内能够使细胞组织失去活性，蛋白质受到酚类化合物的侵害后，可凝固形成不溶性蛋白质。酚类化合物对神经系统的破坏尤为严重，能诱发神经系统产生病变现象。人体摄入一定量酚类后会出现急性中毒症状，长期饮用被酚污染后的水，将引起头昏，贫血等症状并造成神经系统障碍，对人体造成严重危害。改革开放以来，随着石油化工、炼油、塑料、制药等工业的快速发展，排放的含酚废水的种类与数量也日益增加，对人民的身体健康造成了巨大的威胁。因此，酚类废水的处理具有重要的社会意义。
目前，酚类废水处理技术主要有生物法、萃取法、液膜法、电催化氧化法、吸附法等。其中生物法只试用于低浓度的酚类废水，且微生物的繁殖条件较为苛刻；萃取法处理废水时，抗废水浓度变化冲击的能力较弱，萃取的过程易造成溶剂和溶质出现严重逆向混合的现象，导致溶剂损失和次生污染的缺点，这也是制约萃取工艺推广的重要因素；液膜法处理高浓度酚类废水较为适宜，但出水很难达到标准；电催化氧化设备简单、降解效率高，可在常温常压下操作，但该方法同时存在电流效率较低、稳定性较差等限制性因素；离子交换法、电透析法和基因工程等新兴的处理方法又存在能耗高，设备投资费用高，难以实现工业大规模、连续化操作，技术尚不成熟等问题。
活性炭作为一种非极性吸附剂，来源丰富。活性炭比表面积高，孔容大，孔径分布可控，表面化学物质可调，具有稳定的物理化学性质，对废水的酚类物质可进行快速高效的吸附。
1 活性炭的吸附机理
活性炭能够吸附主要两个原因：
1.1 依靠自身独特的孔隙结构，活性炭是一种主要由含碳材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。活性炭的组成元素因原料而异，大致含碳90%~95%，含氧2%~5%，含氢1.5%以下，几乎不含氮和硫。活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔，1克活性炭材料中的微孔，将其展开后表面积高达800~1500平方米，特殊用途的更高。
1.2 分子之间相互吸附的作用力
也叫“凡德瓦引力”。虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响，但它在微环境下始终是不停运动的。由于分子之间拥有相互吸引的作用力，当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内孔隙中后，由于分子之间相互吸引的原因，会导致更多的分子不断被吸引，直到添满活性炭内孔隙为止。
2 活性炭吸附法处理酚类废水优点
活性炭作为一种优良的吸附剂，在处理酚类废水时表现出以下优点：
2.1 活性炭对水中有机物有卓越的吸附特性苯类化合物、酚类化合物、石油及石油产品等具有较强的吸附能力，而且对用生物法和其它化学法难以去除的有机污染物，如色度、异臭、亚甲蓝表面活性物质、除草剂、杀虫剂、农药、合成洗涤剂、合成染料、胺类化合物及许多人工合成的有机化合物等都有较好的去除效果。
2.2 适应力强活性炭对水质、水温及水量的变化有较强的适应能力。
2.3 简单易行活性炭水处理装置占地面积小，易于自动控制，运行管理简单。
2.4 可再生饱和炭可经再生后重复使用，不产生二次污染。
2.5 可回收活性炭可回收有用物质，如处理高浓度含酚废水，用碱再生后可回收酚钠盐。
3 影响活性炭吸附酚类废水的因素
3.1 活性炭的选择及预处理，由于酚类废水的成分及含量不同，因此需要选择合适比表面积、孔径分布、孔容以及表面化学性质的活性炭，以确保达到较好的处理效果。
唐婧等使用粉末活性炭处理苯酚废水，在一定的实验条件下苯酚去除率可达98.4%；PGirodsap等使用碎木板废弃物制作活性炭来处理含酚废水，较大吸附容量可以达到0.5g·g-1碎木板废料很廉价，用其处理含酚废水具有巨大的经济价值；张小广等研究了活性炭在酸（HNO，H2SO4，HCI）和碱（NaOH，氨水）处理后对苯酚吸附性能的影响，测定了活性炭的亚甲基蓝值、碘值和表面官能团等基本物理化学参数。研究发现：NaOH、氨水改性活性炭对苯酚的吸附值比未改性活性炭分别提高了56.70%和47.40%；朱冬梅通过对表面改性活性炭对水中三氯酚的去除及再生实验研究，得出铁锰改性活性炭对低浓度2，4，6—三氯酚的动态吸附效果很好，且在纯水中的吸附比在自来水中的吸附效果要好一些；丁春生等通过氨水改性活性炭的制备及其对苯酚吸附性能的研究，得出与未改性活性炭相比，氨水改性活性炭对于苯酚的去除率有明显的提高活性炭经氨水改性后表面多处塌陷，原有孔隙结构遭到破坏，暴露出更多内部构造，比表面积略有提高，是未改性活性炭的1.057倍，表而酸性官能团含量降低，是未改性活性炭的0.42倍；岳钦艳等回采用活性炭纤维对模拟废水中的苯酚、对氯苯酚、对硝基零进行吸附，结果表明：想同条件下去除率：苯酚87%＜对氯苯酚96%＜对硝基苯酚99%，吸附等温线能于DubininRadushkevich方程较好地拟合。
3.2 废水的pH
活性炭表面各类含氧基团、官能团，主要以-CHO，-OH，-COOH，-C=O四种形式存在，它们通常是活性炭吸附的活性中心。pH作为重要的介质因素，不仅仅影响吸附点解离，而且影响酚类废水的化学水解，氧化还原反应和沉淀等。吴红梅等通过活性炭对模拟含酚废水的吸附实验研究，在活性炭投加量为1.6g温度为25℃，分别考察pH为2、4、6、8、10时，活性炭对苯酚的去除率的影响。实验发现：当pH,在2-6范围内，苯酚去除率随pH增加而提高。这主要是由于苯酚呈弱酸性，且溶解度不大，在酸性条件下，苯酚分子在活性炭上以吸附为主。当pH在6-12范围内，随着pH的增加，苯酚在水溶液中发生电离，离解成，质子和苯氧负离子。然而，此时活性炭对上述极性大的离子形态的有机物吸附能力较弱。所以，在pH大于6时，活性炭对笨酚的吸附能力会明显降低，为了保证活性炭对苯酚具有较高的去除率，pH应控制在6左右。
3.3 反应时间
活性炭在吸附柱内要有足够长的停留时间以确保其较高的去除率，但停留时间不宜过长，否则会影响活性炭吸附处理流程的连续化操作并太幅度减少其处理容量。唐婧等按一定实验方法，控制时间分别是5、10、20、30、60、90min，测定苯酚浓度，结果表明苯酚的去除率和吸附量均随时间增加而增加，特别是从0~5min，去除率和吸附量增加斜率大，大量活性炭吸附位点能迅速吸附苯酚，30min后斜率增加趋于平缓，说明吸附基本达到平衡，因此实验吸附时间确定为30min。
3.4 活性炭的用量
活性炭用量应根据酚类废水的具体物质，含量等找到较佳的用量，以保证活性炭在较佳吸附柱工况下运行。若用量过大，造成浪费，不经济合理，但用量过少，将达不到吸附效果。孙维义通过对微波-活性炭处理模拟实验室废水研究，发现活性炭用量越大，米酚的去除率越大。活性炭用量的增加使其对苯酚的吸附量增加，同时，在单位时间内活性炭表面产生更多的“热点”，更有利于反应的进行。但活性炭用量为6g时，苯酚去除率己达94.17%，此后随着用量的增加，苯酚去除率增加缓慢。因此，实验选择活性炭用量为6g。
3.5 温度
温度也会对活性炭处理酚类废水产生一定影响。吴红梅等在活性炭投加量为1.6g，分别考察温度10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃时，活性炭对不酚的吸附效果。当温度小于，30℃时，苯酚去除率随着温度的升高而增加，这是因为随着温度的升高，苯酚电离程度变大，苯酚和水溶液形成氢键的能力变弱，所以活性炭更加容易吸附苯酚，使苯酚的吸附效果越来越好，当温度大于30℃时，苯酚去除率随着温度的升高而下降，这是因为活性炭吸附苯酚属于放热反应，随着温度的升高，平衡会向活性炭脱附的方向移动，苯酚吸附容量会降低。因此，较佳吸附温度为30℃。
4 结语
活性炭吸附法在处理酚类废水领域具有广阔的应用前景。在我国，目前活性炭的供应比较紧张，再生设备少，再生费用高，限制了活性炭的广泛使用。今后研究的重点应为制备新型高强度活性炭，并通过物理化学生物等多学科交叉综合的方法改善其表面性质，从而进一步增加活性炭的吸附容量与吸附速率，同时加强吸附饱和活性炭再生技术的研究，以降低成本，使活性炭处理酚类废水技术向着更加科学美好的方向发展。