活性炭在环境工程中的应用是怎样的-开元体育

　　木炭是早期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。

　　在活性炭的特性中，其更大的特点是其吸附能力，活性炭的吸附能力可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附能力主要集中在活性炭微孔，对热能的吸附能力较弱，具有一定的可逆性质。此外，化学吸附针对表面不光滑的活性炭，利用额外的键合能力吸附原子，使原子间电子发生交换，从而形成化学吸附。

　　二、活性炭在水处理中的应用。

　　活性炭可以应用于各个领域，也应该广泛应用于环境工程领域。活性炭具有突出的吸附能力，因此受到各界人士的青睐。特别是近年来，随着人们环保意识的提高，大量活性炭被应用于环境工程中，以利用活性炭的吸附能力，达到净化环境的目的。活性炭在水处理中有实际应用效果，表现在以下几个方面：

　　1.活性炭对水中重金属离子的吸附。

　　我国重工业众多，在生产过程中会排放大量废水，从而污染周边水域，对环境造成严重破坏。活性炭具有明显的化学和物理性质，能有效吸附重工业生产排放废水中的重金属离子。在电镀过程中，经常会产生二价铬金属元素。这种元素融入水中后，其水分使废水的ph值发生严重变化。使用活性炭，可以合理地吸附这种金属元素。这是因为活性炭本身微孔多，表面积大，凭借其强大的物理吸附能力，可以吸附废水中的铬元素。

　　但以往的研究表明，活性炭对带有阴离子的重金属的吸附效果并不好。对于这种带有阴离子的吸附质，需要对活性炭的表面进行改性，如凭借其巨大的比表面积在其表面负载铁或其他正金属，并在cr上产生化学吸附。达到去除水中微量铬的目的。改性后的活性炭可用于处理电镀废水中的铬，吸附水达到国家排放标准。结果表明，活性炭纤维对水中三种重金属离子具有良好的吸附性能，吸附后的吸附剂易于再生，可重复使用，是去除水中离子型重金属的优良吸附剂。

　　2.水中有机物的吸附。

　　活性炭对水中有机污染物具有良好的吸附能力。如酚类化合物、苯类化合物、石油及石油产品等。具有很强的吸附能力，对生物法和其他化学方法难以去除的有机污染物，如除草剂、杀虫剂、农药、气味、亚甲基蓝等表面活性物质、合成染料、胺类化合物、合成洗涤剂以及许多人工合成的有机化合物具有很好的去除效果。吸附效果好，无副产物产生，克服了生物和化学处理可能产生更多有毒副产物的弱点。因此，活性炭一般作为后处理进行过滤。

　　三是防治气体污染。

　　1.室内空气污染的防治。

　　人们的日常生活，如客厅、厨房、卫生间、公共场所等，由于人们的生活活动，会给他们狭小的生活环境中的空气带来一定的污染。活性炭吸附过滤更适合，通常与空调通风设备结合使用。建议开发吸附性能好、流体阻力低的活性炭产品，将其嵌入空调或通风设备的进气口，可能会达到理想的效果。如果增加定期更换服务，会非常受欢迎。

　　2.烟气脱硫。

　　煤炭和石油的使用都造成硫排放，由此造成的全球硫污染已成为大气污染防治的重要组成部分。中国70%的能源来自煤炭燃烧，硫已成为中国空气污染的主要来源。据国家有关部门统计，我国绝大多数大中城市和近三分之一的国土受到酸雨危害，部分城市酸雨ph值已达4。防治酸雨已成为我国环境保护的迫切内容。

　　目前烟气脱硫的技术路线有三种：石灰乳中和、高压电场氧化和活性炭脱硫。三种方法各有利弊。石灰乳中和法具有下水快、易操作的优点，但产品为路基，经二次处理后只能掺入水泥中，硫磺利用不好。高压电场法具有设备简单、硫利用率高等优点，近年来得到了成功的研究。将得到的稀硫酸加入氨水中，生成硫酸铵作为肥料，但很难除去硫化氢。活性炭脱硫在国内外比较成熟，可以脱除so2、h2s和有机硫。国外大规模烟气脱硫和国内化肥厂合成气脱硫大多采用活性炭脱硫工艺。研究表明，活性炭的脱硫率与活性炭表面的含氧基团有关，主要与“=c=o”(烯酮基团)有关。

　　3.汽车尾气污染的防治。

　　研究表明，汽车已经成为城市空气污染的重要来源之一。据测算，汽车燃料挥发性物质造成的污染占汽车总污染的30%-40%，占尾气污染的60%-70%。燃料油中的挥发物和废气中的碳氢化合物在紫外线照射下会造成光污染和烟雾污染。此外，燃油的挥发不仅浪费能源，还会给驾乘人员带来难闻的气味。美国、日本、西欧等发达国家早在20世纪70年代就采用活性炭吸附燃料蒸发控制装置(elcd)来解决这一问题。近年来，中国也在进行这方面的研究和开发。