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活性炭在环境工程中的应用

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 【摘 要】活性炭具有较大的活性,能够通过诸多的孔隙来对周围的空气进行吸附处理,其可以相当于一个微型的吸附剂,能够对水和废气进行有效的吸附处理,由于活性炭所具有的这一特性,使得其在环境工程中得到了广泛的应用。本文就主要通过活性炭在环境工程中的应用进行了简要的探究,仅供同行交流。 
中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-6985941.htm
  【关键词】活性炭;环境工程;应用 
  木炭是最早被人们发现的具有吸附能力的一种碳物质,而在随后的实践中,人们发现各种人工制作的碳也具有较强的吸附能力,由于碳具有较强的稳定性,而且结构紧密,所以在战时都应用于做防毒面具,而如今,人们发现活性炭的吸附能力更加的突出,其对于水以及废气的吸附效果更加的理想,由于活性炭所具有的这一特性,使得其在环境工程中得到了广泛的应用。下面本文就针对活性炭在环境工程中的应用进行更为深入的探究。 
  一、活性炭性质及特点 
  活性炭的孔隙较多,而且面积较大,吸附能力也较强,其主要的构成元素就是碳元素。而在活性炭中,官能团主要包括羧基、酚羧基以及醚、酯等,活性炭本身所具有的性质受到各种因素的影响,例如制备所需要的原料以及各种活化剂等,采用不同的制备方式就能够制备出不同物理结构以及化学性质的活性炭,由于化学性质以及物理结构的不同,则活性炭的吸附能力也会有所不同。通常来说,活性炭主要是采用磷酸法的方式来进行制备,这样的制备方法会使得活性炭具备较强的离子交换能力,而采用碱法来对活性炭进行制备,则活性炭的微孔较为发达。 
  而活性炭所具有的特点来说,其最大的特点就是具备吸附能力,而活性炭的吸附能力也被分为物理吸附以及化学吸附两种。物理吸附的能力主要集中在活性炭微孔中,其对热能的吸附能力较弱,并且具有一定的可逆性质。另外,化学吸附就是针对表面并不光滑的活性炭来利用多余的成键能力进行原子的吸附,使得原子间的电子出现交换的情况,这样就可以形成化学吸附。 
  二、活性炭在水处理方面的应用 
  活性炭在各个领域中都能够应用,而在环境工程领域中,也应该能够被广泛的进行利用,活性炭拥有的吸附能力最为突出,因此受到了各界人士的青睐。尤其是在近年来,人们环保意识的提升,也使得环境工程中,开始大量的应用活性炭,以期能够利用活性炭的吸附能力,达到净化环境的目的。而活性炭在水处理方法有着实际的应用效果,具体表现在以下几个方面: 
  1.活性炭对水中重金属离子的吸附 
  我国重工业较多,这些重工业在生产的过程中,会大量的排放出废水,从而使得周边的水域被污染,对环境造成了严重的破坏。而活性炭具有明显的化学性质以及物理性质,能都对重工业生产排放的废水中的重金属离子进行有效的吸附。在进行电镀的过程中,往往会产生到两的铬金属元素,这一元素在融合到水中后,其水使得废水中的PH值出现严重的变化,利用活性炭,就能够很好的对铬这一金属元素进行合理的吸附,这是因为活性炭本身的微孔较多,而且表面积较大,能够凭借其较强的物理吸附能力,对废水中的铬元素进行吸附。 
  然而,在前期研究表明活性炭对以阴离子存在的重金属吸附效果不佳,对于这种以阴离子存在的吸附质,需要对活性炭表面进行修饰,比如在借助活性炭巨大的比表面积在其表面上负载铁或者是其他的正价金属,通过对Cr产生化学吸附作用。达到去除水中微量Cr的目的。改性后的活性炭完全可以用于处理电镀废水中的Cr,且吸附后的水可达到国家排放标准。结果表明,活性炭纤维对水中三种重金属离子都具有良好的吸附性能,且吸附后的吸附剂易于再生,可重复利用,是去除水中离子态重金属的优良吸附剂。 
  2对水中有机物的吸附 
  活性炭对水中有机污染物有良好的吸附能力。如酚类化合物、苯类化合物、石油及石油产品等具有较强的吸附能力,而且对用生物法和其它化学法难以去除的有机污染物,除草剂、杀虫剂、农药、如异臭、亚甲蓝表面活性物质、合成染料、胺类化合物、合成洗涤剂及许多人工合成的有机化合物等都有较好的去除效果。吸附效果好,且没有副产物的生成,克服了生物和化学方法处理化可能会产生更有毒性副产物的这一弱点。所以活性炭一般过滤作为最后的处理。 
  三、气体污染防治 
  1室内空气污染的防治 
  人们的日常生活,如居室、厨房、厕所以及公共场所等,由于人们的生活活动,都会给自己的生活小环境的空气带来一定程度的污染。采用活性炭吸附过滤法最为合适,通常是用活性炭过滤和空调、换气设备联用的方法。建议研制吸附性能好、流体阻力小的活性炭制品,嵌装在空调或换气设备的气体入口位置,可能会收到理想效果,如能加上定期更换的服务定会大受欢迎。 
  2烟气脱硫 
 
  四、结语 
  综上所述,活性炭在环境工程中有着明显的应用价值,其能够对各种废气和水进行有效的媳妇,有助于消除污染,从而改善周边的环境。在人们的环保观念逐渐提升的同时,合理的应用活性炭,可以使得环境工程进一步的得到发展。但是活性炭生产所需的成本也是一笔较大的投入,这一问题需要严格的注意,未来也需要进一步的对相关的生产技术进行改进,以实现活性炭在环境工程中的合理应用。■ 

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