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工程管理前沿【2020年第20期】

  • ID:273376
  • 浏览:4327
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-10-15 16:48:05
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

活性炭吸附技术及其在环境工程中的应用

2020-10-16 09:51:38 工程地质学 张轩
资料简介

摘要:在工业的不断发展背景下,环境污染越来越严重,大气污染与水体污染较为严重,这样不仅影响居民生活环境,还对人体造成极大的威胁。活性炭有特别重要的特性就是吸附性,所以它能够通过炭之间的缝隙对周围空气进行吸附,也能对水和废气展开吸附能力。本文通过对活性炭在环境工程中实践应用进行探讨,提出一些意见。

活性炭吸附技术及其在环境工程中的应用

张轩

摘要:在工业的不断发展背景下,环境污染越来越严重,大气污染与水体污染较为严重,这样不仅影响居民生活环境,还对人体造成极大的威胁。活性炭有特别重要的特性就是吸附性,所以它能够通过炭之间的缝隙对周围空气进行吸附,也能对水和废气展开吸附能力。本文通过对活性炭在环境工程中实践应用进行探讨,提出一些意见。

关键词:活性炭;环境工程;实践探讨

引言

人们最早发现的碳物质是一种具有吸附能力的木炭,在日后的实践中,各种各样人工制作的木炭吸附能力也很强,木炭不仅具有很强的稳定性,而且结构十分紧密,主要用于防毒面具,近年来,人们发现比木炭吸附能力更强的是活性炭。文章针对活性炭在环境工程中实践应用进行更深入的研究与分析。

1.活性炭在水中应用

近年来,水源中水的质量逐渐变的浑浊恶化,而采用常规的净水装置远远不能满足净化水质的要求。所以需要增加水的深度净化装置,对水源进行更深层次的处理。在污水处理中,活性炭处理的水不低于二级处理的水,其中净化水不仅有二级处理,还有化学处理、物化处理。活性炭在吸附少量有机物时有较好的性能。所以活性炭的吸附方法用在经过物化或生化处理后的水中比较明显。活性炭可以按照形状进行分类,一种是粉末状活性炭,另外一种颗粒状活性炭。粉末状活性炭以间接接触的方式对水的处理有重要作用。比如溶液的精制褪去颜色和水处理等液相吸附。而颗粒状活性炭也经常在水处理中应用。在液相吸附过程中,颗粒状活性炭主要用在固定床和流动床等各种处理方式,这种方式不仅操作简单,能有效地减少面积,还不污染环境[2]。

1.1净化水的用途

(1)除臭。因为水质带有营养物质,最终导致微生物的不断繁殖,使得湖泊或者是水库中水源的管道常常会产生异味,并且会带来不同污染,使用活性炭不仅能有效地除去臭味,还是净化水中必不可少的步骤。(2)去除着色物质。铁锰化合物被认为是天然水着色的重要原因,在绝大数情况下,着色则是因为植物的分离引起的,而水的着色程度需要进行聚集在一起并且需达到残存的程度,使用活性炭就可以完全将着色物质去除。(3)去除游离氯。在水中加入游离氯是净化水不能少的方法,但供水当做离子交换树脂的原水,为了防止交换过来的树脂被氧化,应该活性炭去除游离氯。(4)去除ABS。新时期,居民无论是洗衣服还是在其他方面,洗涤剂的使用数量不断增加,由ABS造成水源中质量的污染也与日俱增,因为活性炭具有较强的吸附作用,所以活性炭也能将水中的ABS去除。(5)去除水中有机物。颗粒状活性炭能将给水处理系统中原有的有机物去除,活性炭能将水中农药或其他有机物吸附,活性炭还能将不能分解的高锰酸钾等物质去除。

1.2处理工业废水

(1)石油精制废水的处理。在石油精制过程中会不断产生废水,其中废水中包括许多无机盐或者是不饱和糖类,这些物质和石油中的油分子组合在一起,就形成了石油精制废水中的臭气,废水中还包含油臭组分或COD等物质,这些物质均能被活性炭吸附。(2)石油化工废水。石油化工废水与石油精制行业中产生的水质要多,并且可溶性有机物也比较多,且COD与BOD中有较高的物质,在石油化工废水处理系统中,把活性炭作为最后一道处理水的工序,因为活性炭能处理更深度的废水。(3)含有活性剂的废水。ABS已经被广泛应用到合成洗涤剂中,由于合成后结构十分稳定,所以很难被微生物降解,根据大连话实验可知,在低浓度的废水中,颗粒状活性炭处理二级处理后的废水中的有机物组分的作用非常大,在处理高浓度废水中,可充分利用活性炭的吸附能力进行处理。(4)制造药品的废水。新时期,药品的产量是种类较多,对于废水处理的方式也各不相同,所以要根据实际情况和多次试验后在决定处理的方式。绝大数情况下将多种处理方式下相互结合在一起,才能满足排放的控制指标。利用颗粒状活性炭进行吸附时,能将城市污水中的可溶解有机物和氯等物质去除[3]。

1.3水存在的问题

活性炭处理水,是靠被处理的水中污染物的吸附性,在处理工业废水时需要经过多次试验才能进行工业废水的处理。在使用活性炭处理水的过程中,存在没有解决的问题:①活性炭的性质不明确,吸附能力不强;②水质的要求过标准没有得到;③活性炭外观不理想,结构存在差异;④用于生产活性炭的来源较容易。3对金属离子的吸收工业时代到来,冶金、纺织印染、电解与电镀等行业发展非常迅速,进而带来一定的经济效益,同时这些行业每年都会产生大量的工业废水,但是产生的废水中重金属的含量也是非常高,从而给人们的生活带来危害。所以处理工业废水得到了国家的重视,对处理废水的问题不可等待,而活性节能环保212 2019年8月炭具有较强的吸附能力,也是处理废水最好的材料,进而能有效地降低减少工业废水中重金属的含量。在使用活性炭吸附时,被吸附物质带有阴离子,就需要使用活性炭进行吸附,由于活性炭表面带有负载正价的金属,例如铁。可以对铁表面就行修饰,并且通过化学反应产生化学键,进而对铬(Cr)进行吸附,达到去除Cr的目的。使用活性炭吸附过后的水就可达到国家的排放标准。对于水质中正价重金属离子的去除,使用活性炭是最为合适的物质[4]。

2气体污染防治

2.1室内气体防治

在日常生活中也能带来污染,例如在卧室、公共场所或厨房等,因为经常活动或做饭,会给环境带来一定的污染。比如二氧化硫(SO 2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO 2)、氨气(NH 3)、汗酸臭味等。最合适的方法就是使用活性炭就行处理。

2.2脱硫

近年来,造成硫的主要原因是煤和石油。根据大量数据可知,我国大气污染的主要污染源为燃煤,而煤中含有大量的硫。根据相关部分统计,部分城市和1/3的土地均被酸雨污染。少许城市的PH值已得到4。防治酸雨已经成我国环境保护的主要任务。所以想要治理硫的污染有两条途径可选:(1)尽量使用不含硫或硫含量较低的能源,(2)脱硫。目前使用的脱硫方法有三种:①石灰乳中和。②高压电场氧化。③活性炭。对于三种方法的使用原理如下:使用石灰乳中和的方法,此方法具有上手快和操作简单的优势,而脱硫后的生成物是亚石膏,在做第二次处理的过程中,只能加入水泥;高压电场氧化法,脱硫设备简单,能更好的利用好硫元素;活性炭脱硫技术在国内外都较成熟。活性炭中的氧化铝和硫酸锰能有效地提升脱硫能力。

2.3尾气防治

现如今,道路上最多的就是车辆,在车辆为人们带来方面的同时,还为我们带来危害。大量研究表明,车辆已经成为我国城市空气污染的主要原因之一,车辆在行驶中燃油挥发物与车辆排放的尾气是空气的重要污染源。车辆燃油的挥发物不仅为行人和乘客带来非常难闻的气味,还会导致能源的不断浪费,车辆燃油挥发物与车辆排放的尾气在阳光照射下造成光雾污染。西方发达国家利用活性炭吸附车辆燃油挥发物与车辆排放的尾气,并且采用燃油蒸发控制装置取得了极大的效果,近年来,社会紧急的不断发展,车辆的不断增加,车辆污染问题与日俱增,只有先行这一制度是无法解决的,当污染源刚产生时就将污染物吸附,利用活性炭解决这一问题还是值得应用的。

3结束语

综上所述,活性炭在环境过程中有着显而易见的作用,不仅能对各种污染源产生的废水或废气进行吸附,还能去除污染,从而改善我国生活环境。文章通过性炭的性质与特点、活性炭在水中应用、活性炭对金属离子的吸收和活性炭对气体污染防治等知识提高我国居民环境。我国对活性炭的研究取得很大成就,使得活性炭的参量与质量明显增加,活性炭在环境工程中的实践应用还会持续拓展,希望为我国做出巨大贡献。

[1] 李俊, 何长明, 刘晓晶. 活性炭炭粉对水处理设备污染防治的工程实践[J] . 中国给水排水, 2018, 34(17) : 43-46.

[2] 陈玉莲, 吴秋芳, 孔凡滔, 等. 酸碱改性活性炭对甲苯的吸附性能研究[J]. 环境工程, 2016, 34(2): 91-95.

[3] 程文慧, 罗建中, 娄继琛, 等. 酸碱改性活性炭吸附微污染水 源 水 中 的 Ni^2+[J] . 环 境 工 程 学 报 , 2017, 11(4) :2205-2211.