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伴随着经济快速发展、人口剧烈增长与城市快速扩张,中国已经进入环境污染事故高发期,水污染突发事件、生产事故、水污染长期积累等引发的污染事件对区域社会经济发展和社会稳定构成严重的威胁,水资源与水环境质量已经成为制约与胁迫我国经济社会发展的重大瓶颈。国内外实践证明,污水再生利用能够提高经济效益、社会效益和生态效益,大力推进污水资源化利用,发展循环经济,是推进我国经济社会可持续发展的重要战略措施。重金属废水和含染料废水是我国工业系统中重要污染源,“十一五”、“十二五”期间,首当其冲被纳入国家水专项重点监察和污染削减工作对象,开展节能减排,自觉减少水资源的消耗,研发节约用水和治理水污染技术,实现企业内部水循环利用,解决好环境污染问题,是这些企业顺利运营的首要前提。活性炭吸附技术设备简单,占地面积小,不产生二次污染,在重金属废水治理和染料废水深度处理领域应用广泛。本文以活性炭为吸附剂,研究了三种类型的表面活性剂——阳离子表面活性剂十六烷基溴化铵(CTAB)、阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)、非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)对商品活性炭的表面改性,探讨了表面改性对活性炭吸附溶液中不同类型染料的影响,筛选出表面活性剂种类与染料种类的最佳组合,采用静态和动态实验,用改性前后活性炭吸附水中的染料,获得了吸附动力学及等温方程,并通比表面积测定仪、Zeta电位分析仪对改性后活性炭的物化特性进行研究。为扩大活性炭生产来源,提高活性炭市场供应量,还研究了以稻壳为原料、以氢氧化钠和磷酸为活化剂制备的稻壳基活性炭的特性,及其对Cr、Cd、Cu、Zn的吸附性能。本文主要研究结果如下：(1)经CTAB、SDS、Triton X-100改性后,活性炭对活性艳红X-3B、酸性橙、直接耐晒翠兰GL的脱色率基本呈下降趋势,SDS对阳离子橙染料脱色率显著提高,SDS改性活性炭的最佳因素组合是：SDS浓度为1.0CMC、改性时间6 h、改性温度28℃,改性前后活性炭的pHpzc从4.0降到3.0。(2)改性后活性炭吸附阳离子橙染料受pH的影响较小,改性活性炭对阳离子橙染料的吸附动力学符合二级反应模型,吸附等温线符合Langmuir吸附等温方程,阳离子橙染料在活性炭表面的吸附是单分子层的物理化学吸附,对50 mg·L-1的阳离子橙染料的最大吸附量由49.5 mg·g-1提高至73.2 mg·g-1,饱和吸附量提高了47.8%。(3)以稻壳为原料制备活性炭,氢氧化钠颗粒与稻壳灰直接混合后立即活化制备的活性炭记为NRH,氢氧化钠溶液与稻壳灰浸渍24小时后活化制备的活性炭记为WNRH。NRH与WNRH均可达一级活性炭标准,等电点低至2.1；磷酸做活化剂时,稻壳经氢氧化钠溶液预浸渍后过35目筛制备的活性炭记为WP35,过10目筛的稻壳粉制备的活性炭,记为WP10；不经氢氧化钠预浸渍的稻壳,粉碎后过35目筛稻壳粉制备的活性炭记为P35。P35、WP35和WP10均达不到水处理二级活性炭标准,氢氧化钠预浸渍稻壳有利于活性炭品质的提高,且稻壳粉碎粒径对磷酸浸渍活化法影响显著,WP35和WP10等电点分别为8.1和5.5。(4)以氢氧化钠做活化剂制备的稻壳基活性炭对阴离子型重金属Cr(Ⅵ)的吸附受pH影响显著,最佳吸附pH为2.0,对Cr(Ⅵ)的最大吸附量可达86.1 mg·g-1,活性炭吸附Cr(Ⅵ)的吸附等温线较符合Langmuir吸附等温方程；对阳离子型重金属Cd、Cu具有较好的吸附性,对Zn的吸附能力相对较差,对Cd的吸附量为40.8 mg·g-1,对Cu的吸附量为47.9 mg·g-1,对Zn的吸附量为24.9 mg·g-1。