活性炭吸附塔再生技术及放热过程
活性炭吸附塔的吸附功能是解决重金属污染控制问题的有效方法之一。现有的研究工作多针对液相和气相体系，但很少使用活性炭作为添加剂直接稳定固体基质中的重金属。活性炭吸附重金属后保持稳定，以免重金属脱附，这是活性炭作为添加剂稳定的关键。化学吸附相对稳定，不易脱附，不可逆，活性炭的表面化学性质是影响活性炭化学吸附的主要因素。因此，活性炭的表面官能团和杂原子与重金属之间的化学相互作用可以用来增强吸附效果，实现活性炭对重金属的稳定化。与螯合剂中作为配位原子的o、n、s等元素相比，活性炭中存在的o、n、s杂原子经表面功能化后形成的基团，可以形成类似螯合剂的配体，与重金属形成稳定的配合物。因此，可以通过不同的表面功能化，获得对***定重金属具有较强结合能力的表面，使活性炭表面具有不同的活性位点，增强其对重金属吸附的适应性。
另一方面，活性炭吸附重金属后的脱附性能是评价活性炭吸附重金属后稳定性的重要指标。现有的活性炭脱附研究***多针对吸附质的回收和活性炭的再生。借鉴重金属形态分类方法，对吸附有重金属的活性炭进行分级浸出，分析活性炭上重金属的形态，也可为理解活性炭对重金属的稳定机理提供有益信息。此外，重金属元素的生物有效性与其潜在毒性、环境风险和迁移转化密切相关。在分析重金属存在形态的基础上，辅以生物利用度试验，可以进一步解释重金属的稳定性。
铬和铅被用作目标重金属污染物。合成了氧、氮、硫等不同表面官能团的活性炭，利用其对重金属具有较强结合能力的化学吸附活性位点，稳定了工业含铬废渣和铅污染土壤两种重金属体系。基于活性炭表面官能团等化学性质表征、重金属形态测定、生物有效性评价和固体基质中重金属浸出分析，结合活性炭对铬、铅等重金属的吸附和脱附***性，研究了重金属溶液-活性炭-固体基质复合体系的多相界面相互作用，探讨了活性炭稳定重金属的作用机理， 从而解决活性炭稳定重金属污染固体系统(固体废物、土壤等系统)的关键科学问题。
重金属在活性炭上的吸附是一种固液界面现象，液相中的重金属离子固定在固体活性炭表面。重金属和活性炭之间的相互作用决定了这种固定的强度。固液界面的吸附力可分为范德华力(包括取向力、感应力、分散加成、静电力或化学键力(包括共价键、电荷转移相互作用等)。).与上述力相对应，吸附可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附由范德华力形成，化学吸附由吸附质分子与活性炭骨架之间的化学键形成。静电力引起的离子交换也有化学键变化，有些单***列出，属于离子交换吸附。
物理吸附是活性炭与被吸附物之间通过范德华力的吸附过程，而化学吸附是伴随着电荷运动的相互作用或活性炭表面基团与被吸附物之间形成化学键力的吸附，远远强于物理吸附的范德华力。物理吸附的吸附质在一个小的界面内可以自由移动，因此其牢固性不如化学吸附。
从两种吸附剂的对比可以看出，在物理吸附过程中，一种吸附剂可以同时吸附多种物质，这通常是一个放热过程。低温下吸附效果较***，容易达到平衡。吸附过程受吸附质的分子***小和活性炭的孔结构控制。化学吸附是选择性吸附。吸附剂只能吸附某种或***定的吸附质，很难脱附。一般是吸热过程。低温下吸附速率较慢。提高温度有利于吸附。吸附过程受活性炭表面、吸附质和溶剂的化学性质影响。
活性炭上吸附质平衡吸附量与其液相平衡浓度的关系曲线称为吸附等温线。从吸附等温线的形状和变化可以了脱附附质和吸附剂的作用强度、吸附质在界面上的状态以及吸附层的结构，从而可以预测可能的吸附机理，评价吸附效率和吸附***势。
