活性炭吸附重金属
《2024年烟杆基活性炭的制备及吸附处理重金属废水的研究》范文
《烟杆基活性炭的制备及吸附处理重金属废水的研究》篇一一、引言随着工业的快速发展，重金属废水的排放量逐渐增加，给环境带来了严重威胁。
因此，对重金属废水的处理与净化已成为环境治理领域的研究重点。
其中，活性炭因具有吸附性强、表面结构发达等特点，被广泛应用于污水处理领域。
烟杆基活性炭作为一种新型的活性炭材料，具有来源广泛、成本低廉等优势，在重金属废水处理中具有广阔的应用前景。
本文旨在研究烟杆基活性炭的制备方法及其在吸附处理重金属废水中的应用。
二、烟杆基活性炭的制备1. 材料与设备本研究所用材料主要为烟杆、氢氧化钾等。
设备包括炭化炉、活化炉、破碎机、球磨机等。
2. 制备工艺烟杆基活性炭的制备过程主要包括炭化、活化两个步骤。
首先将烟杆进行破碎、研磨成粉末，然后进行炭化处理，将粉末在高温下进行碳化反应。
接着进行活化处理，使用氢氧化钾等活化剂与碳化后的产物进行反应，以扩大其孔隙结构，提高比表面积。
最后进行洗涤、干燥等后处理工艺，得到烟杆基活性炭。
三、烟杆基活性炭对重金属废水的吸附处理1. 实验方法将制备好的烟杆基活性炭投入重金属废水中，进行吸附处理。
通过改变吸附时间、活性炭投加量等因素，研究其对吸附效果的影响。
同时，采用扫描电镜、X射线衍射等手段对活性炭的表面形态及结构进行分析。
2. 实验结果与分析实验结果表明，烟杆基活性炭对重金属离子具有较好的吸附效果。
随着吸附时间的延长和活性炭投加量的增加，吸附效果逐渐增强。
此外，烟杆基活性炭的表面形态和结构对其吸附性能具有重要影响。
适当的孔隙结构和比表面积有利于提高活性炭的吸附性能。
四、烟杆基活性炭与其他活性炭的比较与传统的活性炭相比，烟杆基活性炭具有原料来源广泛、成本低廉等优势。
同时，其吸附性能也具有较高的表现。
此外，烟杆基活性炭在制备过程中可以通过控制活化剂和工艺条件等因素，实现对其孔隙结构和比表面积的调控，以满足不同废水处理的需求。
因此，烟杆基活性炭在重金属废水处理中具有较好的应用前景。
烟杆基活性炭的制备及吸附处理重金属废水的研究
烟杆基活性炭的制备及吸附处理重金属废水的研究烟杆基活性炭的制备及吸附处理重金属废水的研究引言：随着工业化进程的加速，重金属废水的排放问题日益严重。
重金属废水含有高浓度的铅、镉、汞等有毒重金属离子，对环境和人体健康造成严重影响。
因此，开发一种经济有效的废水处理方法变得非常重要。
活性炭是一种常用的吸附剂，具有高吸附性能和表面活性，因此广泛应用于废水处理领域。
本研究旨在制备一种以烟杆为原料的活性炭，并利用此活性炭对重金属废水进行吸附处理，以期提供一种有效的废水处理方法。
材料与方法：1. 烟杆的处理：收集一定量的烟杆，并进行初步的处理工序，包括去除杂质、破碎、洗涤等步骤。
2. 烟杆基活性炭的制备：经过预处理的烟杆样品在高温条件下进行炭化处理，然后通过蒸汽活化进行活化处理，最后对得到的活性炭进行洗涤、干燥等处理步骤。
3. 重金属废水的采集与处理：选择含有重金属离子的废水样品，并调整其pH值，使其适合于吸附处理。
将待处理废水通过含有烟杆基活性炭的吸附柱进行处理，并收集出流液体样品。
4. 重金属离子浓度的测定：使用原子吸收光谱法对废水样品中铅、镉、汞离子的浓度进行测定。
结果与分析：1. 烟杆基活性炭的制备：经过炭化和蒸汽活化处理后，得到具有高孔隙度和较大比表面积的烟杆基活性炭。
2. 重金属废水处理效果：将含有重金属离子的废水样品通过烟杆基活性炭吸附柱进行处理，发现废水中重金属离子的浓度明显降低，吸附效果明显。
3. 吸附效果的影响因素：通过调整废水的pH值、烟杆基活性炭的用量以及处理时间等因素，研究吸附效果的变化，发现这些因素对吸附效果有一定的影响。
讨论与结论：本研究成功制备了以烟杆为原料的活性炭，并通过实验验证了其在重金属废水处理中的良好吸附效果。
烟杆基活性炭具有较高的孔隙度和比表面积，使其能够有效吸附重金属离子。
同时，本研究还探究了处理时间、废水pH值等因素对吸附效果的影响，为实际应用提供了一定的参考依据。
碱性活性炭吸附重金属实验
碱性活性炭吸附重金属实验
一、碱式活性炭的制备
1.1活性炭预处理
参考一：活性炭样品在使用前用去离子水反复洗涤数次，以除去表面浮尘和杂质，直至洗涤过滤水的pH值与去离子水的pH值相同，然后105℃的烘箱中恒温干燥24h。
放于干燥器中备用。
参考二：将一定量的活性炭放入烧杯中，加入适量的去离子水在电炉上加热煮沸30min ，再用去离子水洗涤至水变清为止，以除去活性炭表面的灰分和杂质，洗涤后的活性炭真空抽滤后放入烘箱中干燥过夜。
1.2氢氧化钠溶液碱化活性炭
取预处理后活性炭25g，于100ml不同浓度（30％ｗ）的氢氧化钠溶液中，将其置于恒温水浴振荡器中，在水温为8０℃下，轻微振荡2h，并浸渍24h。
改性结束后，测反应液pH值，然后于110℃烘干至恒重，即为产品。
二、吸附重金属实验
2.1实验器材：分液漏斗、滤纸、500ml烧杯、支架
2.2实验步骤：将滤纸放置于分液漏斗内，将50碱式活性炭置于分液漏斗中，烧杯置于其下，对含Cu＋油品进行过滤，分别对过滤前、后的油品中Cu＋含量进行测试（第一次过滤后），反复多次进行新鲜油品过滤，直至新鲜油品与过滤油品的Cu＋含量接近，计算油剂比（50克碱式活性炭能够过滤多少ml新鲜油品）。
过滤
抽真空蒸馏。
烟杆基活性炭的制备及吸附处理重金属废水的研究
烟杆基活性炭的制备及吸附处理重金属废水的研究引言随着工业化进程的加快，重金属废水的排放量逐年增加，对环境造成了严重的污染。
重金属废水的排放不仅对水源、土壤产生了污染，还对人的健康产生了威胁。
因此，对重金属废水的处理成为环保领域的研究热点之一。
活性炭作为一种常用的吸附材料，具有比表面积大、孔径分布合理、吸附能力强的特点，被广泛应用于废水处理领域。
本文通过烟杆为原料制备活性炭，并将其应用于吸附处理重金属废水，以探究烟杆基活性炭在重金属废水处理中的应用前景。
一、烟杆基活性炭的制备方法烟杆作为一种常见的生活垃圾，其本身具有一定的吸附能力。
为了提高其吸附性能，将烟杆制备成活性炭成为可能。
制备活性炭的方法有很多种，本文采用物理活化法制备烟杆基活性炭。
具体步骤如下：首先，将烟杆进行洗涤和研磨处理，去除其中杂质和灰分。
然后，将处理后的烟杆进行燃烧，得到烟杆灰。
最后，通过高温焙烧和酸洗等处理步骤，得到具有一定孔隙结构和比表面积的烟杆基活性炭。
二、烟杆基活性炭的吸附性能研究为了评估烟杆基活性炭的吸附性能，本研究选择了典型的重金属离子铅离子（Pb2+）作为研究对象。
采用批处理实验进行吸附性能研究，调节吸附剂用量、pH值、接触时间等实验参数。
实验结果表明，烟杆基活性炭对Pb2+具有较好的吸附性能。
随着吸附剂用量的增加，Pb2+的吸附量逐渐增加，并最终趋于平稳。
同时，当pH值为6时，吸附效果最佳。
接触时间对吸附量的影响较为复杂，初期吸附速度较快，随着时间的增加逐渐减缓。
三、重金属废水的吸附处理实验在烟杆基活性炭的吸附性能研究的基础上，本文选择了一种含有高浓度Pb2+的废水进行实际处理实验。
通过将烟杆基活性炭与Pb2+废水充分接触，并加以搅拌等处理，观察吸附效果。
实验结果表明，烟杆基活性炭对Pb2+废水具有较好的吸附效果，能够将废水中的Pb2+浓度降低到国家标准以下。
同时，实验还表明，废水的处理效果与搅拌时间、初浓度等因素有关，相应的优化处理参数，能够更好地发挥烟杆基活性炭的处理能力。
环境污染中重金属离子的活性炭吸附研究
环境污染中重金属离子的活性炭吸附研究近年来，环境污染成为人们最为关注的话题之一。
各种因素导致的环境污染严重影响了人类健康和生态系统的平衡。
其中，重金属离子是一个非常严重的问题，它们可以存在于大气、水、土壤中，对人类和环境造成低速而毒性极大的危害。
因此，研究重金属离子在环境中的吸附方式，成为了环境保护的一个重要方向。
本文将主要探讨重金属离子的活性炭吸附研究。
一、重金属离子的危害重金属离子是人类生产和生命活动中不可避免的存在物质。
然而，大量的工业排放和不当生活垃圾处理都会导致环境中的重金属离子超标，一旦被人类或者动物摄入，就会对身体造成极大的伤害。
例如，镉、铅、汞等重金属对生物体的毒性影响较为严重。
铅通过影响神经、血液、肾脏等部位的功能而危害人体健康，可导致贫血、智力低下等疾病。
镉可以在体内聚集，影响肾功能，并可诱导肝癌。
汞具有高度毒性，可导致神经系统受损、智力低下、肝损伤等。
二、活性炭的吸附机理活性炭是一种无色无臭、化学稳定、孔隙结构高度发达的多孔性物质。
其主要成分是碳，因此常常被具有吸附、分离、净化等功能的材料之一。
对于重金属离子的吸附，其机理主要分为两种类型：一种是物理吸附，即物质表面的静电场和范德华力作用将离子吸附在其表面，这种吸附是可逆的；另一种是化学吸附，即离子与活性炭表面的吸附剂发生化学反应，形成化合物，这种吸附是不可逆的。
三、活性炭吸附重金属离子的应用研究1. 研究背景由于活性炭具有良好的吸附性能，且在制备过程中具有很好的操作性和可靠性，因此广泛应用于水中重金属离子的吸附，包括镉、汞、铜、铬等离子的吸附。
活性炭吸附机理复杂，且被吸附的离子很多，故作为一种环境保护技术，其研究也变得尤为重要。
2. 研究进展目前，活性炭吸附重金属离子的研究成果已经非常丰富。
在铅、锌、铜等离子的吸附方面，研究者主要实验了活性炭的制备方法、吸附机理、吸附条件等。
例如，使用表面改性活性炭对水中的铅离子进行吸附，结果表明，改性后的活性炭对铅离子的吸附能力显著提高。
粉状活性炭对水中重金属离子的吸附行为研究
粉状活性炭对水中重金属离子的吸附行为研究随着工业化的快速发展和人口的增加，水资源的污染问题变得越来越突出。
其中，重金属离子是水体中最常见的污染物之一，对于水环境以及人体健康都具有严重的危害。
活性炭作为一种常用的吸附材料，具有较高的吸附性能和广泛的应用前景。
本文旨在探讨粉状活性炭对水中重金属离子的吸附行为，并分析其影响因素和吸附机理。
首先，研究粉状活性炭的基本性质对于深入了解其吸附行为至关重要。
活性炭的吸附性能与其比表面积、孔径大小、孔隙结构以及表面化学性质密切相关。
一般来说，粉状活性炭具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构，这使得其具有较强的吸附能力。
此外，活性炭的表面化学性质也对吸附行为起着重要的作用。
表面官能团的存在可以通过化学吸附与重金属离子进行反应，从而增加吸附能力。
其次，粉状活性炭对水中重金属离子的吸附行为受到多种因素的影响。
首先是重金属离子的种类和浓度。
不同种类的重金属离子具有不同的电荷、半径和络合能力，因此对活性炭的吸附能力有所差异。
一般而言，重金属离子的吸附能力与其电荷量成反比关系，在一定范围内随着浓度的增加而增加。
此外，水的pH值和温度也会对吸附行为产生影响。
正常情况下，粉状活性炭对中性和酸性环境更具吸附能力，而碱性条件下则显著降低。
温度的提高通常会增加吸附速率，但吸附容量可能会下降。
然后，研究粉状活性炭对水中重金属离子的吸附机理有助于优化吸附过程并提高吸附效率。
目前常用的吸附机理有表面吸附、离子交换和络合等。
表面吸附是指重金属离子与活性炭表面的物理吸附作用。
离子交换是通过活性炭表面的官能团与重金属离子之间的离子交换反应进行的。
络合是指活性炭表面官能团与重金属离子之间形成络合物。
综合吸附机理有助于选择合适的活性炭材料和调控吸附条件，从而提高重金属离子的去除效果。
最后，对粉状活性炭在水处理领域中的应用前景进行展望。
粉状活性炭对水中重金属离子的吸附能力优秀，并且可以通过调控其物理结构和化学性质来进一步提高吸附效率。
活性炭吸附废水中重金属离子的研究
活性炭吸附废水中重金属离子的研究废水排放对环境污染和资源浪费具有极大的影响。
其中，重金属是一种常见的废水污染物，而且有着极强的毒性和难以降解的特点。
活性炭吸附是一种有效的治理重金属废水的方法，其工艺简单、成本低、效果好，已被广泛应用于工业和农业生产中。
本文将就活性炭吸附废水中重金属离子的研究进行探讨。
一、活性炭吸附原理活性炭的吸附原理是通过其多孔性和表面活性来吸附溶在水中的废物和有机物质。
其中，表面活性是指物质表面的分子组成，以及物质与水分子结合的情况。
对于重金属离子，其电荷多，因此在与活性炭分子结合时，会形成一种静电吸引力，使重金属离子被活性炭吸附。
二、活性炭吸附对重金属离子的影响1. pH值和离子交换pH值是影响重金属吸附效果的重要因素。
一般来说，在酸性条件下，重金属的离子交换能力较强，而在碱性条件下，重金属离子更容易被活性炭吸附。
因此，活性炭吸附重金属离子时需要根据不同的废水来源和水质情况来调节水质，以达到最佳吸附效果。
2. 活性炭孔径大小孔径大小对活性炭吸附重金属离子也有着显著的影响。
一般认为，孔径越小，活性炭吸附重金属离子的能力越强。
这是因为，较小的孔径可以提供更多的吸附面积，并且能够更容易地通过静电力作用，将重金属离子吸附在孔壁上。
3. 活性炭表面官能团活性炭表面的官能团种类和数量也会影响其吸附重金属离子的能力。
不同种类的官能团对重金属离子的亲和性有着不同的影响，而官能团数量多的活性炭表面亲和性更强。
因此，在生产过程中，要根据不同的废水来源和水质情况，选择含有不同官能团的活性炭，以达到更好的吸附效果。
三、活性炭吸附重金属离子的应用活性炭吸附重金属离子已被广泛应用于各种工业和农业生产中，如印染、制革、化工、炼油、金属加工等领域。
此外，活性炭吸附重金属离子也可以应用于废水再生、水源矫正、废气吸附等方面，具有广泛的应用前景和发展空间。
四、活性炭吸附废水中重金属离子存在的问题虽然活性炭吸附废水中重金属离子的效果明显，但也存在一些问题和挑战。
去除重金属离子的方法
去除重金属离子的方法
重金属离子是指具有较高原子序数的金属离子，如铅、汞、镉、铬等。
这些重金属离子会对环境和人体健康造成严重影响，因此需要进行有效的去除。
以下是一些去除重金属离子的方法：
1. 活性炭吸附法：活性炭具有极强的吸附能力，可以吸附重金属离子。
将活性炭投入污水中，使其吸附重金属离子后再进行过滤处理。
2. 离子交换法：将高效离子交换树脂投入污水中，树脂表面的离子与污水中的重金属离子发生交换作用，从而去除重金属离子。
3. 沉淀法：在污水中加入适量的化学药剂，使重金属离子与药剂发生沉淀反应，随后通过沉淀物或沉淀后的上清液来去除重金属离子。
4. 膜分离法：将具有特殊结构和功能的膜材料投入污水中，通过膜的选择性渗透作用，将重金属离子和其他物质分离开来，从而达到去除重金属离子的目的。
5. 生物处理法：利用微生物、植物、动物等生物体对重金属离子的吸收、蓄积、还原等作用，将其转化为无害的物质，达到去除重金属离子的目的。
总之，去除重金属离子的方法有很多种，可以根据实际情况选择适合的方法进行处理。
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五、结论
吸附法处理含镉废水的控制条件比较多，如吸附剂 的粒度、吸附剂的添加量、废水的成分、进水浓度、 pH、吸附时间等，应加强含镉废水吸附处理的自动 控制研究。
在改性吸附剂研究中，应优化选择路线，降低吸附 剂改性成本，使之能够成为可接受和具有竞争力的 镉污染治理材料。
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谢谢！
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改性活性炭吸附水中重金属镉的 研究
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一、研究意义与背景 二、重金属的去除方法 三、活性炭对重金属的吸附 四、吸附剂的改性方法 五、结论
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一、研究意义与背景
镉由于毒性太大，被列为重金属“五毒”之一。极微 量的镉就可对人体造成伤害。
我国近年来重金属污染事件频发，对我国的饮用水安 全和食品安全造成了严重的威胁，危害到人类的健康。
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二、重金属的去除方法
物理化学法
1、膜分离技术 包括：微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透。 微滤膜为 0.1 m 级别孔径的膜，用来去除悬浮颗粒物、 藻类、细菌等； 超滤膜为 0.01 m 级别的膜，用来去除小的胶体和病毒； 纳滤和反渗透都可以用来去除金属离子，但反渗透去除 体积更小的离子，孔径为 0.01 m 级别和纳米级别。
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Hale Waihona Puke 二、重金属的去除方法2、吸附法 吸附法包括活性炭吸附、碳纳米管吸附、低成本
吸附剂吸附等。 活性炭在重金属的处理中也被广泛地使用着，活
性炭的微孔和中孔结构使之具有巨大的比表面积 ， 主要以粉末状或颗粒状形式存在。
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二、重金属的去除方法
生物修复法
生物吸附技术：利用生物体的化学特性来吸附水 中的金属离子，主要通过本身所带的负电荷来吸附 金属阳离子。 典型的生物吸附剂主要有三种来源: (1) 非活性的生物质，比如树皮、木质素、蟹壳等；
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重金属去除的主要传统工艺的优缺点
三、活性炭对重金属的吸附
活性炭的表面官能团
含氧基团有羧基、酚羟基、羰基、内酯基及酸酐 等，含氮官能团主要有吡啶、酰胺等。
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活性炭表面含氧官能团
活性炭表面含氮官能团
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三、活性炭对重金属的吸附
吸附模式
活性炭吸附金属通常符合 Langmuir 和 Freundlich 模式。
镉具有稳定、积累和不易消除的特点，可通过食物链 富集，对人体产生慢性中毒。“痛痛病”
《污水综合排放标准》(GB8978-1996)将镉列为第一 类污染物，总镉最高允许排放浓度为0.1 mg/L。
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受到有毒镉污染的农田
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一、研究意义与背景
传统的重金属去除工艺适用于较高浓度的重金属离子 的去除，而适用于低浓度的去除技术如反渗透法等成 本太高，需开发高效、方便并且成本合理的重金属的 去除技术。
(2) 藻类生物质； (3) 微生物类生物质，比如细菌、真菌和酵母菌。
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二、重金属的去除方法
植物修复技术：主要是通过植物根系的根际圈分 泌物质和土壤中的生物的新陈代谢活动来吸收、吸 附和降解污染物等，是土壤修复的重要技术。 用植物处理重金属主要有三个主要原理: （1）从对废水中的有毒金属进行吸取、沉淀或富集； （2）萃取土壤中或者水中的重金属，富集运输至根 部和枝条部分，然后移去根部或者枝条部分； （3）降低有毒金属的活性，从而减少重金属在水体 和空气中传播 。
活性炭吸附对有机污染物有较好的去除效果，通过改 性可改变活性炭表面特性从而提高对重金属的吸附。
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生活饮用水标准
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二、重金属的去除方法
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二、重金属的去除方法
化学法
1、化学沉淀法 （1）碱性化学沉淀法 （2）硫化物沉淀法 （3）组合或其它化学沉淀法
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利用化学沉淀法去除重金属离子
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二、重金属的去除方法
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三、活性炭对重金属的吸附
影响因素
1、活性炭的表面特性：孔隙结构、比表面积、零电 荷点、表面官能团等。 2、吸附质的性质：吸附质的存在形态，半径大小、 所带电荷、浓度等。 3、溶液性质：pH、温度、离子强度等。
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四、吸附剂的改性方法
酸碱改性
通过酸改性主要是为了增加活性炭表面的含氧官 能团的含量。
吸附容量公式
Langmuir型方程
Freundlich型方程
V 为镉溶液体积，qe (mg/g 或者 mmol/L/g)为平衡吸附容量，qm
为最大吸附容量，单位相同，m(g)为活性炭的质量，
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b(L*mmol/Lol-1)为平衡常数。
三、活性炭对重金属的吸附
吸附机理
炭表面羧基与金属离子交换的机理图
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臭氧氧化活性炭表面生成酚羟基和羧基的过程
四、吸附剂的改性方法
氨基化法 对碳纳米管进行氧化再添加氨基的改性方法。
多壁碳纳米管的改性
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四、吸附剂的改性方法
其它改性方法
通过接枝一些具有很多配位基团的化学试剂也可 以促进对金属的吸附，这些化学试剂主要包含氧官 能团，氨基，含硫基团，对金属有很好的配位或者 螯合作用。
2、重金属捕集剂
重金属捕集剂能与重金属离子发生强力螯合作用，迅速 生成不溶于水、含水量低、易过滤分离的絮状沉淀，从而 去除重金属离子。 3、离子交换法
最常用的离子交换树脂是带有磺酸基团(-SO3H)的酸性树 脂，和带有羧基基团(－COOH)的弱酸性树脂。
离子交换法不会产生二次污染，并可回收重金属,但树脂 容易被氧化和污染，对预处理要求高。