活性炭纤维在治理水和大气污染中的应用
VOC废气治理工程技术的活性炭吸附技术研究与应用
增强抗污染能力
通过表面改性等方法，提高活性炭对 有机污染物的抗污染能力，延长使用 寿命。
开发新型活性炭材料
研究新型活性炭材料，如活性炭纤维 、活性炭纳米材料等，拓展其在 VOC废气治理领域的应用。
活性炭吸附技术的发展趋势
智能化控制
组合工艺应用
利用传感器和智能算法，实现活性炭吸附 过程的实时监测和自动控制，提高治理效 果。
将活性炭吸附与其他废气治理技术（如催 化燃烧、生物处理等）相结合，形成组合 工艺，提高治理效率。
资源化利用
环保法规推动
将吸附饱和的活性炭通过再生或转化，实 现资源化利用，降低治理成本。
随着环保法规的日益严格，活性炭吸附技 术将在VOC废气治理领域得到更广泛的应 用。
活性炭吸附技术在VOC废气治理中的未来展望
活性炭吸附技术在VOC废 气治理工程技术研究与应用
目录
CONTENTS
• VOC废气治理工程技术的概述 • 活性炭吸附技术原理与特点 • 活性炭吸附技术在VOC废气治理工程中
的应用 • 活性炭吸附技术的改进与发展趋势 • 结论
01 VOC废气治理工程技术的 概述
VOC废气的来源与危害
工业生产
VOC废气主要来源于工业生产过 程中产生的挥发性有机化合物， 如石油化工、印刷、家具制造等 行业。
02 活性炭吸附技术原理与特 点
活性炭吸附技术原理
物理吸附
活性炭具有高度发达的孔隙结构和巨大的比表面积，能够通过分子间的范德华 力吸附VOC废气中的有害物质。
化学吸附
在一定条件下，活性炭表面含有的官能团能够与VOC废气中的有害物质发生化 学反应，生成稳定的化合物，从而实现有害物质的去除。
活性炭吸附技术的特点
吸附作用在生物系统和环境保护中的应用
吸附作用在生物系统和环境保护中的应用吸附是一种物理现象，指物质表面对其他物质的吸附作用。
在生物系统和环境保护中，吸附作用具有广泛的应用。
本文将探讨吸附作用在这两个领域中的应用。
一、生物系统中的应用吸附在生物系统中的应用主要是指生物体对外界物质的吸附。
由于生物体的分子结构及表面特性与物质的化学性质具有相互吸引的性质，生物体可以对悬浮在其周围的化合物、离子和分子产生吸附作用。
其中最典型的应用就是传统的活性炭吸附剂，用于水源水处理、废气治理和净化空气等。
活性炭吸附剂利用了其高的比表面积和孔洞结构，能够有效地吸附低分子量的有机物、重金属离子和气体。
因此，活性炭吸附剂广泛应用于处理煤气、污染水和空气中的甲苯、苯、甲醛等有害物质。
此外，吸附作用还广泛应用于生物制造领域。
在分离纯化生物大分子和细胞外分泌物中，吸附成为一种快速分离手段。
例如，核苷酸、蛋白质、抗体及细胞分泌物在吸附柱上静止相分离的纯化工艺具有很高的纯化效率，为生物大分子工程提供了强有力的工具。
二、环境保护中的应用吸附在环境保护中的应用非常广泛。
在水处理中，吸附是主要吸收艾滋病毒、有机物、重金属离子等的方法之一。
例如，淀粉、硅胶、纳米纤维膜等材料，在水中通过吸附方法降解有机物，起到了非常有效的消毒和清洁作用。
对于大气污染物的处理，吸附材料的种类更加多样。
常用的吸附材料包括活性炭、分子筛、纳米材料和生物降解材料等。
在这些材料中，纳米材料更加出色，因为其存在于纳米尺度下，具有较高的反应表面积和狭小的孔径效应。
例如，铁基和铜基纳米吸附材料对氧化氮和挥发性有机物的选择性吸附效果最好，可以在城市空气中去除空气中的有害物质。
因此，纳米材料可以广泛应用于空气净化、汽车尾气处理等。
吸附作用还可以用于土壤和动植物生态系统的保护。
它可以阻止有害化学物质被自然生态吞噬，使生态系统变得更加健康。
例如，蒙脱石可以吸附土壤中的有害物质，防止污染物沉积和生物富集，增加土壤肥力和保护植被生长。
吸附材料在环境污染治理中的应用
吸附材料在环境污染治理中的应用随着工业化和城市化进程的加速，环境污染问题日益严重，给人们的身体健康和生活质量带来了威胁。
治理环境污染的方法有很多，其中吸附材料是一种非常有效的方法。
吸附材料具有体积小、能量消耗低、脱除效率高等优点，因此在治理空气和水体污染等方面有广泛的应用。
一、吸附材料的定义和分类吸附材料大致可分为两大类：一类是自然吸附材料，如水中的泥土、活性炭等；另一类是人工合成吸附材料，主要有分子筛、活性炭、金属氧化物、碳化硅等。
这些材料具有不同的吸附机制和特性，可以根据不同的环境污染物选择合适的吸附材料进行处理。
二、吸附材料的应用1. 空气污染治理空气污染已成为当今世界面临的主要环境问题之一。
吸附材料可以有效地降低大气中的污染物含量，常见的空气污染治理吸附材料有：活性炭、分子筛、纤维吸附材料等。
其中，活性炭是一种广泛应用的吸附材料，它可以吸附二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等有害气体，净化空气质量。
2. 水口污染治理水是生命之源，但现今许多水源已被严重污染，吸附材料可以有效地清除水体中的有害物质。
纳米吸附材料是目前应用最广的一种水处理吸附材料，它具有体积小、吸附速度快、脱附容易等优点。
纳米吸附材料的制作成本较低，能够大规模应用，对提高水质有很大的作用。
3. 声音污染治理随着城市化进程的加速，噪声污染已成为城市生活中不可避免的环境问题。
吸附材料可以有效吸附、分散声音，以减少噪音污染。
常用的吸附材料有：膨胀石墨、茶叶、木屑、颗粒膨胀聚苯乙烯等。
这些材料吸附效果好，成本低，易于获取，对改善城市噪声环境有着积极的作用。
三、吸附材料的优缺点1. 优点吸附是一种物理过程，它不改变目标污染物本身的性质，而且能够耐受高温、高压、强酸等恶劣环境。
吸附材料分布广泛，制备成本低廉，具有良好的经济性和可行性。
2. 缺点一些吸附材料可能具有对生态环境和人体健康的毒性，对于它们的安全使用应该引起重视和规范。
此外，大量使用吸附材料也会导致废弃物增加，对环境也产生不小的威胁。
活性炭纤维完整方
3）大气治理和空气净化
4）应用于医学领域 5）有机合成催化剂或催化剂载体
1、饮用水的净化
ACF的微孔孔径具有可调节性，可以针对不同的有机微污染 物，选择性的设计出具有不同吸附性能的ACF，从而能够 去除水源中的各种污染物质。 ACF对水质混浊有明显的澄清作用，可以除去水中上， 对细菌有极好的过滤效果，如大肠杆菌去除率达98％。
④ACF在去除水中的农药方面的研究。
Yaping Guo等将ACF作为电极来处理农药DDT，1个小时 后达到了吸附平衡，且吸附之后DDT的残留浓度要低于非 电极的活性炭纤维。 黄星发研究了ACF电极对敌草隆的去除作用，结果表明，在 0.01~0.05A内，敌革隆的去除随着电流强度的增加而增加， 其去除率为58％～91％；敌草隆浓度在5～40mg／L时， 其去除率随着浓度的增加而减小，但至1.5时。去除率均 可达95％以上；对于20 mg／L的敌草隆，活性炭纤维电 极电化学氧化对其去除率达95％，并且重复使用其效果未 见下降。
3、废水处理
ACF较活性炭有丰富的微孔、巨大的比表面积及多种官能团， 因此有更为明显的吸附特性，对水溶液中的无机污染物及 各种复杂的有机污染物等具有较强的吸附能力，并且能有 效去除工业废水的颜色、气味、油分、氯化物及苯酚等， 也可以除去生物难以降解的物质。 ACF 处理废水主要包括： 水中无机离子、有机分子或离子、染料以及农药。
ACF碳纤维和其他活性炭材料吸附能力对比
粉末活性炭（Pac）<活性炭棒（CTO）<颗粒活性炭（GAC）<碳纤维（ACF）
三.活性炭的合成方法及原理
1.合成方法 ：目前用作活性炭纤维前驱体的有机纤维主要 有粘胶基、聚丙烯睛基、沥青基、酚醛基四种，除此之外 ，还有采用其他原料制成的，如聚偏二氯乙烯、聚酞亚胺 纤维、PBO纤维、聚苯乙烯纤维、聚乙烯醇纤维、聚氯乙 烯基、PVA基等，不同的原料纤维有不同的炭化和活化特 性，制成的活性炭纤维的特点有所不同 2.原理：活性炭纤维是经过活化的含碳纤维，将某种含碳 纤维，经过高温活化（不同的活化方法活化温度不一样） ，使其表面产生纳米级的孔径，增加比表面积，从而改变 其物化特性。
活性碳纤维在环境保护中的应用
第25卷 第3期2006年 5月环 境 化 学ENV I RONME NT AL CHE M I ST RY Vol .25,No .3May 2006 3通信作者,电话:021*********,E 2mail:j p jia@sjtu 1edu 1cn活性碳纤维在环境保护中的应用杨 骥 贾金平3 廖黎燕(上海交通大学环境科学与工程学院,上海,200240)摘 要 由于活性碳纤维的吸附面积大,可以作为固相微萃取的纤维用于对环境污染物质的分析检测,包括含硫和含氯的一些有机化合物.同时,活性碳纤维具有良好的导电性能,可以作为电极,能有效地去除环境中城市污水、燃料废水和腐植酸的污染.关键词 活性碳纤维,吸附,固相微萃取,电化学. 活性碳纤维(ACF )作为吸附材料,具有以下优点:(1)吸附性能好.具有大的比表面积(1000—3000m 2・g -1)和丰富的微孔,微孔的体积占总孔体积的90%以上,比一般活性炭(AC )具有更大的表面积和孔容积、外表面比AC 大100倍以上、吸附容量约大1—10倍[1](其示意图见图1);(2)其微孔都在外表面上,所以ACF 的吸附/脱附速度快;(3)ACF 中的碳都以类石墨乱层状堆积而成,所以ACF 具有良好的导电性能;(4)氧化还原性能强.活性碳纤维可将贵金属离子还原为低价离子或金属单质[1],还可催化还原如NO X 和CO 等无机气体.(5)对微生物具有良好的负载能力[1].正是由于ACF 的优异特性与性能,本文对其在环境保护中的应用进行一些介绍.图1 活性碳纤维与颗粒活性炭的结构示意模型F i g 11 Sche matic diagra m of structure on actived carbon fiber and particle actived char1 活性碳纤维的应用111 废水中污染物的去除 我国粘胶生产目前均使用CS 2作为浆泊纤维的溶剂.采用活性碳纤维吸附法去除废水中的CS 2,不仅简单易行,而且去除效率高. 活性碳纤维吸附是一个基于目标物质在样品及活性碳纤维中平衡分配的吸附过程.对于单组分的单相体系,例如,当系统达到平衡时,活性碳纤维所吸附的目标物质可由下式决定:n =(K fs ・V f ・C 0・V s )/(K fs ・V f ・+V s )(1)式中,n 为活性碳纤维吸附目标物质的量;K fs 为目标物质在样品及活性碳纤维间的分配系数;V f 为活性碳纤维的体积;C 0为目标物质的初始浓度;V s 为样品体积. 由上式可以看出,体系中的K fs 及V f 值是影响吸附能力的重要因素.当样品体积V s >>K fs ・V f 时,式(1)可以近似为:n =C 0・K fs ・V f(2)112 活性碳纤维作为固相微萃取中萃取纤维的应用 环 境 化 学25卷274 固相微萃取技术是一项新型的无溶剂化环境样品处理技术[3,4].该方法解决了传统环境样品前处理技术中大量使用有机溶剂、处理时间长、操作步骤多的缺点,成为当今环境分析化学的研究热点之一.作为萃取器核心功能部分,目前已有的萃取纤维多为涂有气相色谱固定液涂层的石英纤维,使用较多的涂层是非极性的聚二甲基硅氧烷和极性的聚丙稀酸酯以及聚乙二醇.利用现有涂层已经成功地从水样、大气、土壤样品中检出如BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯),P AH s,PCB s以及烃类、脂肪酸、卤代烃等多种有机污染物.尽管如此,目前对于纤维涂层的应用仍有一定局限性,如现有涂层不耐高温且容易老化,这就限制了解析温度范围.而且市售萃取器价格较贵,又限制了它的普遍使用.活性碳纤维吸附量大,耐热,耐酸,耐碱,吸附解吸特性好,尤其是低浓度吸附性能.ACF纤维的使用既碳增加了吸附量,又增强了纤维的强度和使用寿命,经济实用,可作为涂层型的一种补充形式[5].11211 水中氯代有机物的检测[6—9] 采用活性碳纤维固相微萃取方法对饮用水中的有机氯代有机物,对水中包括α,β,γ2六氯环己烷异构体和六氯苯在内的17种有机氯农药进行分析检测.将活性碳纤维固相微萃取方法的萃取、富集、解吸集于一体,使用快速、简单并且试验结果重复性较好.为水中含氯污染质的检测提供了一种可能的测定方法.11212 油品中硫化物的检测 油品中的含硫化合物,因其结构类型不同,其性质和危害作用也不相同.因此,同时、快速、准确测定油品中的各类含硫化合物,对控制硫危害和确定油品的质量有重要意义.活性碳纤维对含硫有机化合物吸附量大,因此,利用ACF固相微萃取方法与GC联用,快速简单,而且实现无溶剂进样,对环境污染小.吸附型活性碳纤维,与传统涂层型纤维相比除了增加吸附量和纤维强度外,还克服了涂层型纤维浸在油中易发生溶涨效应的缺点.利用活性碳纤维固相微萃取器和GC2FP D联用,探讨了一种快速检测油品中多种含硫化合物的新方法,取得了良好的结果[10].11213 酱油中苯甲酸及化妆品中甲醇的检测[11] 对食品中的苯甲酸含量进行快速而方便的检测是非常重要的一项工作.化妆品中含有大量的乙醇(70%),同时由于质量原因,其中常混有一定量的甲醇.目前,化妆品中甲醇的标准检验方法为蒸馏2气相色谱法,操作麻烦且费水、电、工时,同时样品蒸馏时难免有损失,特别是对于摩丝类化妆品.活性碳纤维吸附型固相微萃取器在此领域的应用同样取得了良好的结果.113 金属防腐蚀[12] 金属腐蚀是工业用水及循环系统中的一个重要问题,一般处理方法就是向工业用水及循环系统中添加防腐剂,但是添加化学物质又会带来环境污染,并且这种方法需要限定应用的范围(如水质的pH值,硬度及其他杂质离子等),这也就制约了该方法的应用.活性碳纤维是一种非常有前途的吸附剂,因为其独特的结构和特性(如更大的比表面积、丰富的微孔容积、特殊的表面功能团、更多的吸附容积等等),而与传统的粉末状活性炭和粒状活性炭相比具有更大的优势.通过向溶液中添加活性碳纤维来降低溶液的电极电位和溶解氧,从而可以有效的降低金属的腐蚀速度.114 制冷性能[13] 近年来,由于氟利昂对臭氧层的破坏等原因,人们对固体吸附式制冷产生了极大兴趣,并研制出太阳能驱动的活性炭2甲醇吸附式制冰机.由于活性炭2甲醇吸附式制冰机具有无任何运动部件,只需要消耗低品味能源,对环境无公害,其COP可达到蒸汽压缩式制冷机的一半以上等一系列优点.我们用不同的活性碳纤维并结合市售ACF,对甲醇的吸附/解吸性能进行了试验,发现其具有吸附/解吸时间很短、单位质量制冷量大、循环COP可显著提高等一系列优点[14].2 活性碳纤维的导电性能211 染料废水的处理[15—18] 染料废水很难用传统的絮凝或者生物方法进行达标处理.采用活性碳纤维复合电极电化学方法对染料废水进行处理,效果显著并发现了ACF电极的一些特殊性能[15]提出了电化学转盘的方法[16]和双极氧化的概念[17]. 3期杨骥等:活性碳纤维在环境保护中的应用275212 水体中腐植酸的去除[19] 腐植酸以不同的结构广泛地分布在自然界中,而且一般很难被生物降解.腐植酸可能是自来水氯化消毒过程中T OX的主要贡献者之一.它还是三卤甲烷有毒副产物的主要母体物,而且是一种强络合剂.因而处理水中腐殖酸受到了愈来愈多的重视.采用ACF电极的电化学方法可以高效地去除水体中的腐植酸.213 造纸黑液的处理[20] 造纸黑液是以碱法或硫酸盐法制浆过程中蒸煮后产生的废液.治理黑液的方法很多,除了较成熟并工业化的“蒸发2浓缩2燃烧2苛化”回收碱的方法外,大多数治理方法都不能彻底解决污染.用活性碳纤维电化学法对造纸黑液进行处理,首先去除其中的类腐殖酸物质,再结合其它方法,对黑液的的去除具有明显的果.色度,CODcr214 含油废水的处理[21] 对于含油废水一般的生物法直接处理并不可行.由于油田长期使用化学法处理,每天要添加大量化学物质至水中,所以大多数含油废水具有较高的电导率,这就是电解气浮处理含油废水的必要条件.可溶解性电极电解,一般用铝和铁作阳极,不锈钢筛网或板作阴极,电解过程中耗费大量的钢材,增加了成本.通过采用石墨、活性碳纤维等不溶性阳极,并以铝作阴极,尝试用电解气浮法对含油废水的处理进行了研究,实验表明,该方法可以高效气浮处理含油废水.215 与生物法相结合脱氮除磷[22—24] 电极2生物滤池是以活性炭生物滤池为主体,引入电极系统.由于阳极和阴极不同的电化学反应,使反应器内造成微区域或局部区域的好氧与厌氧的交替环境.该反应器在作为普通生物反应器去除有机物的同时,还具有作为电极2生物反应器特有的直接高效反硝化的效果.216 电化学杀藻 富营养化导致水体中藻类的过度繁殖,特别是引起浮游藻类(主要是蓝藻属)的爆发.如果饮用水被含有毒性的蓝绿藻污染,将会导致水生动物的死亡并引起人体疾病.采用ACF电化学方法对水体中的蓝藻进行处理,实验表明,电化学氧化能有效地抑制藻类的生长,从而可以达到良好抑藻杀藻效果.参 考 文 献[1] 曾汉民,陆耘,朱世平,用活性碳纤维回收、提取黄金.中国,专利号:8810827410.1998[2] 黄迅,韩宝华,李伯骥,活性碳纤维在环境保护领域中的功用.离子交换与吸附,1990,6(6)∶461—470[3] 贾金平,何翊,黄骏雄,固相微萃取技术与环境样品前处理.化学进展,1998,10(1)∶74—83[4] 贾金平,何翊,新型固相微萃取萃取纤维的研制及性能研究.化学世界,1998,(4)∶46—47[5] Sun T H,Cao L K,J ia J P,Novel Activated Carbon Fiber Solid2Phase M icr oextracti on for Deter m inati on of Benzyl Chl oride and RelatedCompounds in W ater by Gas Chr omat ography2Mass Spectr ometry.Chro m atographia,2005,61(3—4)∶173—179[6] Sun T H,J ia J P,Fang N H et al.,App licati on of Novel Activated Carbon Fiber Solid2Phase,M icr oextracti on t o the Analysis of Chl ori2nated Hydr ocarbons in W ater by Gas Chr omat ography2Mass Spectr ometry.A nalytica Chi m ica A cta,2005,530(1)∶33—40[7] Sun T H,Fang N H,J ia J P et al.,App licati on of Novel Activated Carbon Fiber Solid2Phase M icr oextracti on t o Analysis of Chl or ohydr o2carbons in W ater.A nalytical L etters,2004,37(7)∶1411—1425[8] Sun T H,J ia J P,FangN H,Analysis of O rganochl orine Pesticides in W ater byNovelActivated Carbon Fiber2Solid Phase M icr oextracti onCoup led with Gas Chr omat ography2Mass Spectr ometry.J.Environ1Sci1Health Part B,2004,39(2)∶235—248[9] Jia J P,Feng X,Fang N G et al.,Adjusted Active Carbon Fibers f or Solid Phase M icr oextracti on.J1Environ1Sci1Health Part A,2002,37(4)∶489—498[10] 余江,王亚林,贾金平等,活性碳纤维吸附型固相微萃取方法检测油品中含硫化合物的研究.石油与天然气化工,2004,(6)∶444—446[11] 贾金平,冯雪,王亚林等,活性碳纤维固相微萃取方法分析酱油中的苯甲酸.分析化学,2002,30(1)∶121—124[12] Yang J i,Peng Juan,J ia J inp ing et al.,Corr osi on Pr otecti on of Ir on in Water by Activated Carbon Fiber(ACF).Carbon,2006,44(1)∶19—26[13] 王如竹,戴巍,贾金平等,国产活性炭2甲醇吸附式制冷性能研究.太阳能学报,1995,16(2)∶155—161[14] Wang R Z,J ia J P,Zhu Y H et al.,Study on a Ne w S olid Abs or pti on Refrigerati on Pair:Active Carbon FiberMethanol.J.Sol.Energy2Eng.,1997,119(3)∶214—218[15] Jia J P,Yang J,L iao J et al.,Treat m ent of Dyeing W aste water with ACF Electr odes.W ater Research,1999,33(3)∶881—884 环 境 化 学25卷276[16] 贾金平,钟登杰,王亚林等,采用电化学转盘法处理难降解有机废水的方法.专利申请号:20041002568312.2004.[17] Shen Z M,Yang J,Hu X F et al1,Dual Electr odes Oxidati on of Dye W astewater with Gas D iffusi on Cathode1ES&T,2005,(6)∶1819—1826[18] Shen ZM,W angW H,Jia J P et al.,Degradati on of Dye Soluti on by an Activated Carbon Fiber Electr ode Electr olysis Syste m.Journalof Hazardous M aterials.2001,84(1)∶107—116[19] Yang J,J ia J P,L iao J et al.,Re moval of Fulvic Acid Fr om W ater Electr oche m ically U sing Active Carbon Fiber Electr ode.W ater Re2search,2004,38(20)∶4353—4360[20] 贾金平,叶建昌,张舒茶,活性碳纤维电极法处理草浆造纸黑液的应用研究.上海环境科学,2000,19(3)∶120—123[21] 侯士兵,玄雪梅,贾金平等,不溶性阳极电解气浮法处理含油废水的试验研究.工业用水与废水,2004,2(35)∶44—47[22] Zhang L H,J ia J P,Ying D W,Electr ochem ical Effect on Denitrificati on in D ifferentM icr oenvir onments A r ound Anodes and Cathodes.Research in M icrobiology,2005,156(1)∶88—92[23] Zhang L H,J ia J P,Zhu Y C et al.,Electr o2Che m ically I m p r oved B i o2Degradati on ofMunici pal Se wage.B ioche m ical Engineering Jour2nal,2005,22(3)∶239—244[24] Zhang L H,J ia J P,Yang J,I m p r oved Denitrificati on ofMunici pal Sludge in B i ofil m2Electr ode React or.Che m ical Research in ChineseU niversities,2004,20(4)∶392—395THE APPL I CAT I O N O F ACF I N ENV I R O N M ENT PR O TECT I O NYAN G J i J I A J in2ping L I AO L i2yan(School of Envir onmental Sciences&Engineering,Shanghai J iaot ong University,Shanghai,200240,China)ABSTRACT This paper revie ws the perf or mance of activated carbon fiber(ACF)used in envir onmental p r otecti on. ACF is used in SP ME f or its good pore surface,which is i m portant t o abs or p ti on capability.SP ME with ACF fiber is widely used t o detect m icr o2material in envir onment,including organic chl oride and sulfide.Mean2 while,ACF has g ood conductivity,s o it can be used as electr ode t o reduce the polluti on effectively,such as munici pal sewage,dye waste water,and fulvic acid in water. Keywords:activated carbon fiber,abs or p ti on,electr oche m istry.。
活性炭在环境工程中的应用
活性炭在环境工程中的应用摘要：活性炭由于炭的活化而具有许多空隙, 所以吸附容量大, 是微孔发达的吸附剂, 在水和废气处理中得到了广泛的应用。
关键词：活性炭环境工程应用前言18 世纪末,人们首次发现了木炭具有吸附能力。
随后人们发现用各种原料制成的炭中,椰壳炭具有最出色的吸附性能,且质地致密而坚固,在一战中用于防毒面具,是当时能得到的唯一的高级吸附剂。
1900 年发明了氯化法生产活性炭的工艺,开辟了活性炭生产的现代工艺途径。
随着化学工业的迅速发展,活性炭的研究和应用,得到了很大的提高.。
现在,活性炭作为一种孔隙发达的炭质材料,已经广泛用于分离,精制,催化剂,试剂回收及其他,特别是在公害治理方面正得到广泛的应用。
一、活性炭性质及特点活性炭是一种由煤、沥青、石油焦、果壳等含碳原料制成的外观呈黑色的粉末状或颗粒状的无定形碳。
活性炭内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强。
普通活性炭的比表面积为500～1500m2/g,超级活性炭比表面积则高达3500～5000m2/g。
活性炭所含主要元素是碳,含量为90%～95%。
氧和氢大部分是以化学键的形式与碳原子相结合形成有机官能团,氧含量4%～5%左右,氢含量一般是1%～2%。
活性炭中最常见的官能团有:羧基、酚羟基和醌型羧基,此外还有醚、酯等。
活性炭性质与很多因素有关,比如制备原料,活化剂种类,活化剂用量,活化温度,活化时间,加热方式等。
不同的制备方式所制备的活性炭的物理结构和化学性质有很大的差别,因此对于同一种吸附质来说,其吸附性能也有很大的差异性。
一般认为,磷酸法制备的活性炭具有较多的介孔和较强的离子交换能力,碱法制备的活性炭微孔比较发达。
因此可根据不同吸附质的特点选择所需要的活性炭种类。
根据不同吸附质的特点选用不同性质的活性炭种类是非常重要的。
活性炭吸附作用有包括物理吸附和化学吸附。
物理吸附主要发生在活性炭丰富的微孔中,比如通过范德华力进行吸附,物理吸附吸附热很小,且是可逆的。
治理环境污染的技术手段及其实践
治理环境污染的技术手段及其实践环境污染已经成为了全球性的问题，影响着人类的生存和发展。
作为污染防治的重要一环，环境治理技术越来越受到了人们的关注。
本文将介绍几种治理环境污染的技术手段及其实践。
一、大气污染治理技术大气污染主要是由机动车尾气、工厂废气等排放而来。
治理大气污染的技术手段包括以下几种：1、燃烧技术通过燃烧的方式将有害物质氧化或还原成无害或低害物质，常用于处理废气，广泛应用于炉窑、电石炉、燃气炉等工业设备。
2、吸附技术吸附技术是利用固体吸附剂将气体中的污染物吸附在表面上，达到净化的目的。
吸附剂一般由活性炭、分子筛等制成。
3、氧化技术氧化技术主要是通过氧化剂使污染物氧化成无害物质的方法，常用于污水、废气等处理中。
其氧化剂主要包括臭氧、过氧化氢、高锰酸钾、氢氧化钠等。
二、水污染治理技术水污染主要是由生活污水、工业废水等排放而来，对于水污染的治理技术主要有以下几种：1、物理处理技术物理处理技术主要是利用物理原理使污染物与废水分离，如筛网过滤、沉淀池、厌氧池等处理。
2、生物处理技术生物处理技术是指利用微生物将污染物分解成无害物质。
其常见的污水处理方式包括活性污泥法、生物膜法、好氧池等。
3、化学处理技术化学处理技术是利用化学反应将有害物质转化为无害物质的技术，适用于一些难以分解的有机物，如化学沉淀、中和沉淀等。
三、固体废物处理技术废弃物处理一直是全球面临的重要挑战。
针对废弃物的处理技术包括火化、填埋、焚烧、回收等方式。
其中，焚烧和回收技术最受到公众重视。
1、焚烧技术焚烧技术是指将废弃物高温焚烧，将其转化为灰渣、气体等。
2、回收技术回收技术是指将废弃物中有用的物质进行利用，如废旧电池中的重金属、旧衣服中的纤维等，减少环境污染和资源浪费。
研究和推广这些环境治理技术，可以有效预防环境污染，保护生态环境的稳定和健康。
同时，政府和民间机构也应该加强对环保意识和法规的宣传，提高市民的环保意识，共同来维护我们的家园。
环境污染控制技术及其应用
环境污染控制技术及其应用一、前言随着工业化的快速发展，人类对环境的破坏越来越严重，特别是环境污染问题对人们的身体健康和社会经济带来了极大的影响。
为了解决这些问题，环境污染控制技术应运而生。
在本文中，我们将探讨环境污染控制技术及其应用。
二、环境污染的类型环境污染的类型包括大气污染、水土污染等，具体如下：1.大气污染：通过空气传播污染物质，如二氧化硫、氮氧化物、臭氧、颗粒物和有机物等。
2.水污染：通过水路传播污染物质，如重金属、化学物质、农药和化肥等。
3.土壤污染：通过土地传播污染物质，如重金属、化学物质、农药和化肥等。
三、环境污染控制技术为了控制环境污染，人们开发了一系列环境污染控制技术，分别针对不同类型的污染。
1.大气污染控制技术（1）吸收-脱附法：通过空气中的污染物质与液体接触，使其被吸附和吸收，达到净化空气的目的。
（2）生物处理法：利用生物体内特定的酶和转化酶作用，将污染物质转化为无毒、无害的物质。
（3）物理除尘法：通过使用过滤器、静电过滤器和材料纤维等物理过程来除去空气中的污染物。
2.水污染控制技术（1）化学沉淀法：通过添加化学试剂，使水中的污染物沉淀，从而实现水的净化。
（2）生物处理法：通过微生物生长活动，将水中的污染物转化为无害物质，实现水的净化。
（3）活性炭吸附法：通过活性炭的吸附作用，去除水中的污染物。
3.土壤污染控制技术（1）物理隔离法：通过人工控制土地，将被污染的土壤与环境隔离开。
（2）土壤氧化还原法：通过添加氧化剂或还原剂，改变土壤中的氧化还原环境，将被污染的污染物质转化为无害物质。
（3）生物修复法：通过添加微生物，利用其吸附、氧化还原、分解和呼吸等过程，修复被污染的土壤。
四、环境污染控制技术的应用环境污染控制技术广泛应用在许多领域，例如：1.工业污染控制：在工业生产过程中，环境污染控制技术可以有效控制大气和水污染，避免对员工和周围社区造成影响。
2.城市净化：城市污染是一个全球性问题，环境污染控制技术可以使城市减少对环境的损害，并提高居民生活质量。
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活性炭纤维在治理水和大气污染中的应用
随着工业化和城市化的发展，水和大气污染已成为世界范围内的严重问题。
水污染和
大气污染不仅对人类健康造成危害，也严重影响了生态环境的稳定。
在这样的背景下，寻
找有效的治理水和大气污染的方法显得异常重要。
活性炭纤维因其独特的物理和化学性质，成为了治理水和大气污染的有效工具，在环境治理领域发挥着越来越重要的作用。
活性炭纤维是以优质煤为原料，通过特殊工艺加工而成的，具有多孔、高比表面积、
高吸附性能的纤维状材料。
活性炭纤维因其结构独特，具有很强的吸附能力，不仅可以有
效去除水和空气中的有机污染物、重金属离子、表面活性剂等有害物质，还可以净化水和
空气中的异味和杂质，具有很好的去除异味、净化水和空气的效果。
活性炭纤维被广泛应
用于水和大气治理中。
活性炭纤维在治理水污染中发挥着重要作用。
水污染是指水体中溶解性、浮游性或悬
浮性的物质，使水体发生变质的现象。
传统的水处理方法不能有效去除水中的有机污染物
和重金属离子，而活性炭纤维却可以通过其高效的吸附性能，将水中的有机污染物、重金
属离子和其他有害物质，如叶菌素、油脂、氯、氯仿等吸附在其表面，从而净化水质，达
到治理水污染的目的。
活性炭纤维还可以有效去除水中的异味和杂质，提高水的透明度和
口感，改善饮用水的质量，确保人民的饮水安全。
活性炭纤维在治理大气污染中也具有重要作用。
大气污染是指大气中气溶胶粒子、固
体颗粒物、烟尘等有害物质超过一定浓度，使大气混浊的现象。
活性炭纤维可以通过其高
效的吸附性能，吸附空气中的有机污染物、颗粒物和臭氧等有害物质，净化大气污染物，
改善大气质量，降低空气污染对人体的危害。
活性炭纤维还可以有效去除空气中的异味和
杂质，提高空气的洁净度和清新度，改善人们的生活环境，保护生态环境的稳定。
除了治理水和大气污染外，活性炭纤维还在其他领域有着重要的应用。
活性炭纤维可
以用于工业废水处理、污水处理、工业废气处理、废气处理等领域，达到净化水和空气的
效果；活性炭纤维还可以用于水处理设备、空气净化设备、废气处理设备、环境保护设备
等制造，提高水处理和空气净化设备的效率和稳定性；活性炭纤维还可以用于制备活性炭
复合材料、环保过滤材料、高效吸附材料等新材料，推动环境保护技术的进步和发展。