苯酚是一种有毒物质,不经处理会污染水环境,危害人类身体健康,水中苯酚的有效去除已成为能源利用和环境保护的重要课题。活性炭具有表面积大、微孔性好、吸附容量大、纯度高、易获得等优点,被认为是去除废液中苯酚的一种有效方法。稻壳作为一种产量巨大且廉价的生物质,直接废弃或者燃烧会浪费资源并污染环境。稻壳富含木质素且碳化后存在着较高含量的固定碳,具有成为结构丰富的活性炭的潜力。本研究以稻壳为原料,通过两步法并采用KOH活化和EDTA-4Na原位改性法制备高吸附性能的稻壳基活性炭并应用于苯酚废水的处理,实现稻壳的资源化利用。主要研究内容如下:(1)以稻壳为原料,优化KOH活化法工艺参数制备具有孔隙发达和高收率的稻壳基活性炭。探讨了碳化温度、活化温度和炭碱比对活性炭孔隙结构的影响,得到碳化温度为500℃,活化温度750℃,稻壳碳:KOH=1:3的制备条件下得到的活性炭的孔结构最丰富,比表面积为2087 m2/g。该吸附材料中的微孔占比率很高,能促进对苯酚的吸附,吸附量最大达194.24 mg/g。对活性炭吸附苯酚的机理进行研究,整个吸附过程在12 min时达到平衡,吸附动力学符合伪二级动力学模型,说明化学吸附控制着活性炭与苯酚得相互作用。吸附平衡数据符合Langmiur等温式,表明吸附主要是单分子层吸附。(2)采用500℃为碳化温度,活化温度750℃,在活化过程中掺杂一定量EDTA-4Na原位改性活性炭的含氮官能团增加,有利于增强活性炭与苯酚的π-π色散力。通过改变EDTA-4Na的投放量,以对苯酚的吸附性能为指标,得到稻壳炭:KOH:EDTA-4Na=1:3:1为最佳掺杂量,改性后的活性炭比表面积下降至1368 m2/g,而吸附性能比改性之前有所提升,为215.27 mg/g,说明含氮官能团的引入促进了对苯酚的吸附。其吸附平衡数据符合Langmuir等温式,表明其对苯酚的吸附属于单分子层吸附。吸附过程符合伪二级吸附模型,表明活性炭与苯酚的相互作用由化学吸附控制且10 min内即可达到吸附平衡。