活性炭除碳元素外，還含有氫和氧元素，氫和氧與碳以化學鍵結合在活性炭表面上，形成各種表面氧化物復合體，對活性炭的吸附性質(zhì)有較大影響，使活性炭與吸附質(zhì)分子發(fā)生化學作用，顯示出活性炭在吸附過程中的選擇吸附特性。

　　活性炭表面遍布的各種各樣的表面氧化物復合體，一般把表面氧化物分成酸性和堿性兩類�；钚蕴勘砻嫜趸�物的種類和數(shù)量與其原材料、活化條件、預處理方法及使用過程中的氧化還原反應等密切相關，其中受活化過程的影響較大，一般認為在300-500度以下用濕空氣活化的活性炭以酸性氧化物為主，酸性氧化物帶有酸性氧化物基團，如羧基、分烴基等，使活性炭具有極性性質(zhì)，容易吸附極性較強的化合物，如苯酚、鹵代烴等，阻礙了非極性物質(zhì)的吸附過程，在800-900度，用空氣、蒸汽或二氧化碳活化的活性炭以堿性氧化物為主，而在500-800度之間活化的則具有兩性性質(zhì)。

　　【活性炭比表面積和吸附能力的關系】

　　活性炭其主要是以含炭量較高的物質(zhì)制成，如木材、煤、果殼、骨、石油殘渣等。而以椰子殼為最常用的原料，在同等條件下，椰殼活性的活性質(zhì)量及特其它特性是最好的，因其有最大的比表面。

　　一般來說活性炭的比表面積(BET)越大，吸附力也越大，但是有時候卻不一定。

　　BET是用氮氣或丁烷的吸附方法測出活性炭總表面積的應用參數(shù)。按理BET越大，吸附力就越大�？墒窃趯嶋H應用中這概念有局限性，因為活性炭的孔有大孔、中孔和微孔的區(qū)別，有時僅有部分的孔適合于某類大小吸附物的進入。

　　在液相應用中，通常有機物的吸附值隨分子量(分子大小)的提高而提高。直到分子大到不能進孔為止。最理想的活性炭是具有大量恰好稍大于吸附物分子的孔。孔太小，吸附物進不了;孔太大，使單位體積的表面積減少。

　　在氣相應用中，小分子被吸附進入微孔。這時總表面積的概念是合用的。至于活性炭對金屬絡合物的吸附，涉及化學鍵的形成，也不是BET越大越好

　　【活性炭溶劑再生法】

　　溶劑再生法是利用活性炭、溶劑與被吸附質(zhì)三者之間的相平衡關系,通過改變溫度、溶劑的pH值等條件,打破吸附平衡,將吸附質(zhì)從活性炭上脫附下來。這種再生工藝一般通過以下三種途徑來實現(xiàn):改變污染物的化學性質(zhì);使用對污染物親和力比活性炭更強的溶劑來萃取;使用對活性炭親和力比污染物更強的物質(zhì)進行置換(一般僅用于以吸附質(zhì)回收為目的的使用)。根據(jù)所用溶劑的不同可分為無機溶劑再生法和有機溶劑再生法。

　　無機溶劑再生法主要用無機酸(H2SO4、HCl等)或堿(NaOH等)作為再生溶劑。廈門大學葉李藝等研究了苯酚和對氯苯酚水溶液在活性碳上的吸附平衡關系,溶液pH值對活性炭吸附性能的影響,苯酚在固定床上的吸附和脫附動力學。同時采用間歇法和固定床連續(xù)法研究了吸附苯酚后的活性炭堿再生工藝過程,以及多次再生對活性炭再生效率的影響,探討了堿性溶劑再生活性炭的初步規(guī)律。南京化工大學材料科學和工程學院張果金和周永璋等利用一種新型有機再生溶劑(ZL),對印染廢水處理中的活性炭進行再生。該再生劑是一種無色透明復配有機溶劑,經(jīng)蒸餾后能反復使用,對于一些有可回收的廢熱廠家具有較高的推廣價值。

　　溶劑再生法比較適用于那些可逆吸附,如對高濃度、低沸點有機廢水的吸附。它的針對性較強,往往一種溶劑只能脫附某些污染物,而水處理過程中的污染物種類繁多,變化不定,因此一種特定溶劑的應用范圍較窄。

　　2電化學再生法

　　電化學再生法是一種正在研究的新型活性炭再生技術。該方法將活性炭填充在兩個主電極之間,在電解液中,加以直流電場,活性炭在電場作用下極化,一端成陽極,另一端呈陰極,形成微電解槽,在活性炭的陰極部位和陽極部位可分別發(fā)生還原反應和氧化反應,吸附在活性炭上的污染物大部分因此而分解,小部分因電泳力作用發(fā)生脫附。

　　【淺談如何識別椰殼活性炭】

　　因椰殼活性炭比煤質(zhì)活性炭成本高許多，而且成品活性炭材質(zhì)一般不容易被普通大眾所識別。市場上常有不法銷售商利用消費者無法識別材質(zhì)的弱點，用煤質(zhì)活性炭假冒椰殼活性炭銷售，不管是民用還是工業(yè)用領域，此現(xiàn)象都較為嚴重。

　　以下是簡單區(qū)分它們的幾個方法

　　1、椰殼活性炭屬于果殼活性炭類別，其主要特點是密度小、手感輕，拿在手里的重量明顯比煤質(zhì)活性炭輕。相同重量的活性炭，椰殼活性炭體積一般大于煤質(zhì)活性炭。

　　2、椰殼活性炭形狀一般為破碎顆粒狀、片狀，而成型活性炭，如柱狀、球狀活性炭，多為煤質(zhì)炭。

　　3、因椰殼活性炭密度小，手感輕，因此可以將活性炭放到水里，煤質(zhì)炭一般沉底較快，而椰殼活性炭浮在水中的時間更長，隨著活性炭吸附水分子達到飽和，加重自身重量才會逐步全部沉入水底，當活性炭全部沉底后，會看見每顆活性炭外面都包裹著一個小氣泡，晶瑩緹透，非常有趣。

　　4、椰殼活性炭為小分子孔隙結構，將活性炭放到水里，其吸附水分子時所排空氣會產(chǎn)生許多非常細小的水泡(肉眼剛好能看見)，密密麻麻的不停浮向水面。而煤質(zhì)活性炭一般為大分子孔隙結構，所產(chǎn)生的氣泡相也對較大。

　　【粉狀活性炭對藻毒素的去除】

　　/富營養(yǎng)化湖泊中的微囊藻毒素(水華藍藻的次生代謝產(chǎn)物)對環(huán)境和人類健康的危害已成為全球關注的重大環(huán)境問題之一。微囊藻毒素能強烈地抑制蛋白磷酸酶(PP1、PP2A)的活性,是一種強烈的促癌劑。中國科學院武漢水生生物研究所近期的研究結果表明,微囊藻毒素以肝臟為唯一的靶器官,動物性腺是其攻擊的第二靶器官[11, 12]。然而,水廠常規(guī)混凝工藝對溶解性微囊藻毒素的去除效果較差,去除率一般在20%以下,難以滿足要求。有研究表明, PAC對溶解性的微囊藻毒素具有較好地吸附作用[13, 14]�？紤]到微囊藻毒素的季節(jié)性特征, PAC吸附可以作為微囊藻毒素污染的應急處理措施。PAC吸附污染物需要一定的時間,其過程可分為快速吸附、基本平衡和完全平衡三個階段。劉成等研究表明[15]PAC對兩種典型的微囊藻毒素(MC-RR和MC-LR)快速吸附階段大約需要40min,可以達到80%的左右的吸附容量。

　　因此對于取水口到凈水廠有一定距離的水廠,可在取水口處投加PAC,利用管道輸送時間來完成吸附過程;而對于取水口距離水廠很近,只能在水廠內(nèi)投加粉末活性炭的情況,由于吸附時間短,加之與混凝劑形成礬花后還會影響其與水中微囊藻毒素的接觸,使得粉末炭的吸附能力難以發(fā)揮,因此需適當增加PAC的投量。隨著粉末活性炭投量的增加,對微囊藻毒素的去除效果得到明顯改善。PAC 投量為20mg/L時,對MC-RR和MC-LR的去除率分別為90%和76%,也就是說對于一般原水中兩種微囊藻毒素可能發(fā)生的最大濃度(10μg/L),投加 20mL的粉末活性炭即可將兩種毒素的濃度分別降低到1μg/L和2·4μg/L,加之其他水處理單元 (混凝、消毒等)對微囊藻毒素的去除,出水水質(zhì)可以達到國家新頒布的標準(MC—LR的限值為 1μg/L)。此外, PAC對微囊藻毒素的去除率與藻毒素初始濃度無關,這可以用理想吸附溶液理論和當量本底化合物理論來證明[15]。因而,可根據(jù)原水中目標化合物的濃度和標準的要求值來判定所需的粉末活性炭投量。