概述
利用多孔性固體（稱為吸附劑）吸附廢水中某種或幾種污染物（稱為吸附質），以回收或去除某些污染物，從而使廢水得到淨化的方法。
廢水吸附處理法是廢水物理化學處理法之一種。有物理吸附和化學吸附之分。前者沒選擇性，是放熱過程，溫度降低利於吸附；後者具選擇性，系吸熱過程，溫度升高利於吸附。
原理
吸附過程是溶劑、溶質和固體吸附劑綜合體系中的界面現象。吸附現象的第一種推動力是溶劑對溶質的排斥作用，決定這種作用強度的重要因素是溶質的溶解度，溶質同溶劑的化學特性越相近，溶解度就越大，被多孔性固體吸附的趨勢就越小；反之，溶質同溶劑的化學特性相差越大，溶解度越小，被吸附的趨勢就越大。在水溶液中，溶劑水具有強極性，一些非極性的有機物就容易受到水的排斥，而被吸附在非極性的吸附劑表面上。吸附現象的第二種推動力是多孔性固體對溶質的親和吸引作用，包括范德瓦耳斯力、靜電引力以及化學鍵或氫鍵作用力。在范德瓦耳斯力或靜電吸引力作用下進行的吸附稱為物理吸附。這兩種力是沒有選擇性的，因而物理吸附可以發生在固體吸附劑與任何溶質之間，但吸附強度則因吸附對象的不同而有很大差別。范德瓦耳斯力的作用強度較小，作用範圍也小，因而吸附不牢固，具有可逆性，並可以形成多分子層的吸附。物理吸附過程是放熱過程，溫度降低有利於吸附，溫度升高有利於解吸。在化學鍵力或氫鍵力作用下進行的吸附稱為化學吸附。化學鍵力只存在於特定的各原子之間，所以化學吸附是有選擇性的。化學鍵力的強度較大，其作用力範圍不超過分子大小，因而化學吸附可逆性較差，只形成單分子層吸附。化學吸附是吸熱過程，溫度升高有利於吸附。物理吸附和化學吸附往往並存在吸附過程中。單元操作
吸附法單元操作通常包括三個步驟。首先是使廢水和固體吸附劑接觸，廢水中的污染物被吸附劑吸附;第二步將吸附有污染物的吸附劑與廢水分離;最後進行吸附劑的再生或更新。按接觸、分離的方式，吸附操作可分為靜態間歇吸附法和動態連續吸附法兩種。靜態間歇吸附法
把一定數量的吸附劑投入反應池內的廢水中，使吸附劑和廢水充分接觸，經過一定時間達到吸附平衡後，利用沉澱法或再輔以過濾將吸附劑從廢水中分離出來。反應池有兩種類型，一種是攪拌器型，利用攪拌器在整個池內進行快速攪拌，使吸附劑與廢水進行接觸反應；另一種為泥漿接觸型，反應槽構造和循環澄清池的反應室型式相同，在池內保持一定濃度的吸附劑。為了防止吸附劑被處理水帶出，影響出水水質，可投加一定量的混凝劑。如果希望通過一次吸附就把污染物的濃度降到所要求的程度，吸附劑的吸附容量就不能充分利用，因此往往採用多次吸附、分離的方法，以減少吸附劑用量。泥漿接觸型反應池依流動方式有順流一級吸附、順流多級吸附和逆流多級吸附等工藝流程,如圖2所示。在靜態吸附中以吸附等溫式表示吸附平衡關係。吸附等溫式是表示在溫度固定的條件下,吸附容量Q（單位重量吸附劑所吸附的吸附質數量）同溶液中剩餘吸附質濃度C 之間關係的數學式。根據這種關係繪製的曲線稱為吸附等溫線。曲線可分為三個段,Ⅰ段為低濃度區，Q與C 接近於直線關係；濃度繼續提高時，Q也隨之增長，但增長速度趨向緩慢,Ⅱ段呈過渡狀態；進入Ⅲ段曲線幾乎與橫軸平行。曲線Ⅱ段的吸附規律常用弗蘭德利希經驗方程式表示：Q=KC。取對數可得到直線方程式：
繪製在雙對數坐標紙上得到弗蘭德利希吸附等溫線。由此可以確定在相同條件下，吸附質在不同剩餘濃度下的被吸附量，從而評定某種吸附劑對特定廢水的吸附效果。
靜態多次吸附操作複雜，一般用於實驗室和小規模處理，或在採用粉末吸附劑時使用。
動態連續吸附法
這種方法是在流動條件下進行吸附,相當於連續進行多次吸附,即在廢水連續通過吸附劑填料層時，吸附去除其中的污染物。其吸附裝置有固定床、膨脹床和移動床等型式。各種吸附裝置可單獨、並聯或串聯運行，按水流方向可分為上向流式和下向流式兩種，按承受的壓力可分為重力式和壓力式兩種。得到廣泛使用的是固定床吸附系統。動態連續吸附法，可以利用吸附柱試驗繪製穿透曲線來確定最佳的操作參數。穿透曲線是出水中殘留污染物濃度 C與吸附柱過水量V之間的關係曲線。在通水初期，出水中污染物含量C1低於允許數值,水質良好,隨著處理水量的增加，出水中污染物的濃度逐漸增高，當出水中污染物濃度達到允許數值C2的那一點C稱為穿透點。越過穿透點後繼續通水,出水中污染物的濃度急劇增加，直至接近於廢水濃度C0。曲線、ABCD為吸附柱在特定接觸時間下的穿透曲線。曲線CD越陡，表明吸附作用越好，吸附劑的利用率越高。
固定床吸附系統構造類似快濾池。當吸附劑吸附污染物達到飽和時,把吸附柱中失效的吸附劑全部取出,更換新的或再生的吸附劑。為了充分利用吸附劑的吸附容量，可採用多級串聯吸附方式。但多級患聯繫統會增加投資費用和電能消耗。處理水量較大時，套用兩個或更多的固定床並聯運行是經濟的。在這種情況下，應使各吸附柱更換吸附劑的時間相互錯開，從各吸附柱流出的處理水的水質雖然各不相同，但混合後仍可得到合乎要求的出水水質，從而使吸附劑的消耗率降到最低程度。
上向流式膨脹床吸附裝置也可並聯或串聯運行。水流自下而上通過填充層,使吸附劑體積大約膨脹10％。膨脹床不能截留懸浮固體，如果要去除懸浮固體,應當增加預處理或後處理設備。膨脹床內水流阻力增加緩慢,不需要頻繁地進行反衝洗,因而具有長時間連續運轉的優點。但因吸附劑底部污染嚴重，與下向流相比，吸附劑的沖洗卻困難得多。
移動床吸附裝置是逆流運行方法的一種改進裝置。移動床有吸附劑連續移動和間歇移動兩種型式。通常所說的移動床是指間歇移動吸附裝置。廢水上向流或下向流通過固定床吸附柱，運行一定時間後,停止進水,按與水流相反的方向把吸附劑移動排出，排出量一般為總量的2～10％；同時,把新的或再生的吸附劑補充到吸附柱內。移動頻率因處理的水量、水質不同，差別甚大。在穩定的工作條件下，如使吸附劑與吸附帶以相同的速度向下移動，則吸附帶在吸附劑定量排出後就會停留在填充層某固定的位置上。因此，在理論上，移動床的填充高度與吸附帶的長度相當即可，填充的吸附劑量可較固定床的少。而在出口處處理水與新吸附劑相接觸，從而提高水質，而將排出的吸附劑與進口廢水相接觸，使吸附劑的吸附容量接近於最大值。移動床具有裝置小、占地面積少、費用低、出水水質穩定等優點，但裝置複雜，運行管理不方便，須定期開啟、關閉閥門，各類閥門磨損較快。此外，移動床不能頻繁地反衝洗，進水應設定預處理設備，以保證進水中懸浮固體在10毫克／升以下。
吸附劑
除了廣泛套用的活性炭外，合成的大孔吸附樹脂也能有效地去除廢水中難分解的有機物，尤其是去除酚類化合物、表面活性物質和色度。失效的大孔吸附樹脂可用稀鹼液或有機溶劑再生，同時還可以從再生廢液中回收有用的物質，如酚、木質素等。目前這種吸附劑尚處於研究和發展階段。已開展的試驗項目有：用大孔吸附樹脂從含酚廢水中回收酚，從炸藥廢水中去除三硝基甲苯，從洗滌廢水中回收烷基苯磺酸鈉，從紙漿廢水中去除磺化木質素，從棉布印染廢水中去除化學需氧量和色度，從城市污水的二級處理出水中去除難降解的有機物和色度等。在廢水處理中還可以使用爐渣、焦炭、硅藻土、褐煤、泥煤、粘土等廉價吸附劑，不過它們的吸附容量小，去除污染物的效率不高。
關於水資源相關的詞條
| 水是生命之源。人類的生存需要水，我們的生活和經濟社會系統的運轉都離不開水這一基本物質。因此，每個人都應懷有一份愛與感謝之心，要懷有對水的敬畏之心，從點滴做起，節水、愛水，珍惜水資源、保護水資源，保護我們生活的美好世界。 |
