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活性炭在环境工程中的应用

时间:2018/7/28 9:43:17

活性炭在市场上的应用范围相对较广,如食品加工、药品制作、化工原料生产等等,伴随社会经济的持续发展,活性炭逐渐应用到环境治理之中,其对污水处理或是环境污染治理效果显著。从某种程度来说,活性炭属于固体材料,且是黑色多孔材质,主要构成因素是碳和其他灰分,因为构造存在较多孔隙,因而吸附功能较强。本文主要论述了活性炭于环境治理中发挥的功效,以求广泛宣传应用,助力环保事业的发展。

活性炭在环境工程中的应用

1、环境保护水处理中的应用

环境保护已经成为现代社会的主题,保护的重点在于水处理,根据研究表明,活性炭自身具有良好的性能,并且在水处理过程中发挥了非常重要的功效。从史料记载来看,活性炭在水处理中的应用相对较早,主要是用于自来水的处理。随着社会的发展,活性炭在水处理中的应用范围不断拓宽,延伸至以下方面:工业废水、城市地下水、工业用水等等。活性炭之所以能够应用到以下领域主要是因为自身的吸附功能,这表现在吸收污水中的苯类,还有酚类化合物,与此同时,活性炭还能够有效过滤杀虫剂,对于合成洗涤剂能够起到遏制作用。除此之外,活性炭的优势性还可以表现在以下几个方面:捕捉水力负荷、及时发现有机污染物,随时监测其变化,在对水处理之后,从实践反馈可知处理效果较为稳定。基于上述原理,应用活性炭进行水处理具有良好的应用价值,能够有效吸附废水。

从某种意义来说,活性炭应用水处理是环境保护的一种趋势,而且在处理过程中应用较为便捷,占用空间小,极易增添设备,借以来适应污水量的改变,与此同时,活性炭应用过程中不会存在二次污染问题,操作方便,基本上不受到环境污染的限制。从污水处理流程层面来说,活性炭在进行处理过程中要拟定首要目标,比如去除废水中的如下物质:BOD、COD、TOC、颜色、臭味、油、苯酚、金属以及其他生物难以分解物质。通常情况下,主要有以下两种流程:其一,活性吸附装置,属于三级处理装置,如图1 所示;其二,活性炭吸附装置,属于二级处理装置,具体参见图2。

图1 活性炭三级处理装置示意图图2 活性炭二级处理装置示意图

从上述处理中可以得知,活性炭不仅可以消除污水中的臭味,同时还能去除其中的杂质,相较于其他处理方式更具优势性。针对城市生活污水处理,通常是上述二级或是三级装置处理,利用三级装置处理之后,水质可以达到相关标准,有机碳含量<5mg/L,而高锰酸盐指数<10mg/L,进而实现环境保护的目标。

2 环境保护空气处理中的应用

基于现状分析来看,空气污染问题日益严重,是亟待解决的环境问题,活性炭由于自身的优势性而成为首选的解决方案。活性炭是空气净化的重要材料,其应用范围正在不断拓宽。

在排烟脱硫过程中,国外先进国家应用活性炭获得了较好的成效,而这个过程的原理相对比较简单,主要是通过两种物质发生反应,分别是二氧化碳、氧气,而且是需要在100℃高温下进行的,与此同时,还需借助活性炭化学性,最终形成三氧化硫,于水蒸气环境下,继而生成硫酸,最后被活性炭吸附,具体化学公式如下:SO2+1/2O2+H2O→H2SO4。在处理过程中,可以借助以下方式将硫酸气脱附,比如水洗、氨水洗、水蒸气加热、不活性气体等等,通过上述方法可以达到下述目的,即回收元素硫以及其化合物,继而实现再次循环利用。但是从某种程度来说,这种脱硫方法具有一定的弊端,在前期阶段,需要使用很多活性炭,投资相对较高,而且活性炭的来源问题也是重中之重,该问题仍需进行深入的探讨研究。

室内空气污染的主要形式的是挥发性溶剂,除此之外,污染的来源还有抽烟或是汗酸味,与此同时,还存在少量的CO、CO2、H2S、SO2、NH3、氮氧化物。因此,在室内排气位置,需要放置活性炭,目的是为了实施空气过滤,再借助活性炭自身的吸附功能,有效治理室内空气污染,其功效较为显著。

3、结语

综上所述,伴随社会经济发展的加快,环境污染问题日益突出,这对于我国经济的可持续发展是非常不利的。活性炭由于自身的吸附功能可以有效处理污染问题,现阶段在水处理及空气污染处理中发挥了良好的成效。但从目前情况来看,活性炭在应对环境污染治理时还存在一定的局限,在今后的发展过程中还需对其不断优化。

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