山東臨朐縣海源活性炭廠，位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村，建廠多年來(lái)，經(jīng)不斷發(fā)展，現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家，產(chǎn)品有：各種型號(hào)用途活性炭，廣泛應(yīng)用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過(guò)濾、電廠水預(yù)處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 臨朐縣海源活性炭廠，是一家從事活性炭生產(chǎn)20年的生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品20多個(gè)型號(hào)，覆蓋不同領(lǐng)域的活性炭使用環(huán)境，產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)全國(guó)，質(zhì)量穩(wěn)定如一，初心不改，一切為環(huán)保事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
臭氧處理后環(huán)評(píng)用活性炭處理主要有以下三個(gè)好處，①破環(huán)水中殘余具氧，一般發(fā)生在初炭層的幾厘米處，②通過(guò)吸附人除化臺(tái)物或臭氧刷產(chǎn)物:③通過(guò)活性炭表面細(xì)菌的生物活動(dòng)降解物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)研究表明，在活性炭處理過(guò)程中，同時(shí)發(fā)生快速吸附、慢速吸附和生物作用，臭氧生物活性炭工藝運(yùn)行之初，活性炭具有大的吸附容量，起主導(dǎo)作用的是快速吸附，既可以吸附小分子物質(zhì)，也可以吸附非生物降解的大分子有機(jī)物。隨著過(guò)濾器吸附能力飽和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的增長(zhǎng)，大量的有機(jī)物積累在活性炭表面，活性炭的吸附容量逐漸或少，吸附速率也隨之下降，以慢速吸附為主，與此同時(shí)生物活動(dòng)也開(kāi)始，并逐步達(dá)到生物吸附平衡。大約要運(yùn)行5~20d的時(shí)間，活性炭表面才會(huì)出現(xiàn)明顯的生物活性。
環(huán)評(píng)用活性炭法進(jìn)行水處理的過(guò)程中臭氧與生物活性炭?jī)烧叩淖饔檬腔パa(bǔ)的。臭氧與有機(jī)物的主要反應(yīng)是破壞炭化物的雙鍵產(chǎn)生酮和醛，這些產(chǎn)物是管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)細(xì)菌的養(yǎng)料，如果在處理過(guò)程中沒(méi)有去除這些養(yǎng)料，細(xì)菌就會(huì)在管網(wǎng)中迅速滋生。為了避免這種現(xiàn)象，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)纳锾幚?，柱形多孔活性炭或慢濾池，利用濾料表面的細(xì)菌將這類(lèi)化合物降解去除，也可以在處理廠出水前投加少量氧化劑，如CI:、CIO:等，如果沒(méi)有活性炭這種生物過(guò)濾器，就增加這類(lèi)氧化劑的投加量。但絕大部分可溶有機(jī)物被活性炭上的生物去除后，則大大減少了這類(lèi)氧化劑的投加量，這也同時(shí)降低了新的氣味和色度污染可題?？筛鶕?jù)檢測(cè)管網(wǎng)的細(xì)菌量來(lái)不斷調(diào)整臭氧的投加量，使加氯量降低50%。
(2)國(guó)內(nèi)外應(yīng)用實(shí)例
德國(guó)慕尼黑多奈自來(lái)水廠。多奈水廠是從萊茵河下游取的地表水，多年來(lái)一直沿用折點(diǎn)氯化法處理，用常規(guī)水處理工藝進(jìn)行處理，但出水水質(zhì)中的總有機(jī)氯化物和三鹵甲烷的含量還很高，高時(shí)分別達(dá)到200μg/L和25pg/L,去除效果不是很理想。1978年多奈水廠水處理新流程(見(jiàn)圖5-1)投入使用，
環(huán)評(píng)用活性炭?jī)?chǔ)氫
木材炭化獲得多孔炭或活性炭，很久以來(lái)被人們用于制藥和凈化，而隨著次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)，出現(xiàn)了對(duì)防毒面具的需求，活性炭的氣體分離能力和儲(chǔ)氣能力開(kāi)始得到高度重視。初人們采用普通活性炭吸附儲(chǔ)氮?；钚蕴渴墙?jīng)活化的多孔、有大內(nèi)表面積和孔容積，以碳素為主要構(gòu)成元素的具有高表面活性的炭?；钚蕴烤哂邢袷Яs無(wú)規(guī)則排列的微品，在活化過(guò)程中微晶間產(chǎn)生了形狀不同、大小不一的孔隙，這些孔隙特別是小于20nm的微孔，提供了的表面積，微孔的孔隙容積一般為0.25~0.9mL/g.孔隙數(shù)量約為每克1020個(gè)，全部微孔表面積約為500~1500m2/g。微孔是決定活性炭吸附性能高低的重要因素。在低溫吸附系統(tǒng)中活性炭作為吸附劑，其優(yōu)點(diǎn)是尺寸、質(zhì)量適中，但由于活性炭的孔徑分布寬，微孔容積小，為維持氫的物理吸附要求的條件較苛刻，即使在低溫下儲(chǔ)氫量也很低，不到1%，室溫下更低。因此，活性炭作為儲(chǔ)氫材料的應(yīng)用受到限制。
后來(lái)人們采用比表面積更大，孔徑更小、更均勻的超級(jí)活性炭(比表面積約在2000m2/g以上)作為儲(chǔ)存燃料氣體的主要載體，用比表面積高達(dá)3000m2/g的超級(jí)活性炭?jī)?chǔ)氫，在77K、3MPa條件下可吸氫5%()。氫在超級(jí)活性炭上的吸附量，隨壓力升高而顯著增加，壓力越高氫存儲(chǔ)容量越大。
氫氣在活性炭上的吸附是一種物理過(guò)程。溫度恒定時(shí)，加壓吸附，減壓脫附。從實(shí)測(cè)吸附等溫線看，脫附線與吸附線重合，沒(méi)有滯留效應(yīng)。即在給定的壓力區(qū)間內(nèi)，增壓時(shí)的吸氫量與減壓時(shí)的放氫量相等。吸氫與放氫僅僅取決于壓力的變化。

山東臨朐縣海源活性炭廠，位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村，建廠多年來(lái)，經(jīng)不斷發(fā)展，現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家，產(chǎn)品有：各種型號(hào)用途活性炭，廣泛應(yīng)用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過(guò)濾、電廠水預(yù)處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 臨朐縣海源活性炭廠，是一家從事活性炭生產(chǎn)20年的生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品20多個(gè)型號(hào)，覆蓋不同領(lǐng)域的活性炭使用環(huán)境，產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)全國(guó)，質(zhì)量穩(wěn)定如一，初心不改，一切為環(huán)保事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質(zhì)量的要求。

環(huán)評(píng)用活性炭再生的經(jīng)濟(jì)性
活性炭的再生費(fèi)用與再生生產(chǎn)中的設(shè)備規(guī)模關(guān)系密切，生產(chǎn)規(guī)模越大則單位再生費(fèi)用越低，據(jù)統(tǒng)計(jì)委托再生費(fèi)用通常為使用新活性炭的一半。我國(guó)某廠污水處理活性炭再生時(shí)，再生活性炭用量與成本的關(guān)系曲線。由圖可見(jiàn)處理量越大則單位質(zhì)量活性炭再生成本越低。亦有資料表明日本鼓勵(lì)用發(fā)量超過(guò) 700kg/d的水處理廠增設(shè)再生爐以節(jié)約成本。

為提高產(chǎn)品得率、降低生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗并同時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量，中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所活性炭研究室開(kāi)發(fā)出了原料熱解自活化的新工藝，該工藝的基本原理是在密閉反應(yīng)容器中，原料在高溫下熱解產(chǎn)生出大量氣體、這些氣體即可作為活化反應(yīng)的氣體、同時(shí)由于體系的壓力增高，椰殼觸織細(xì)胞內(nèi)的氣體強(qiáng)制逸出時(shí)、會(huì)對(duì)椰殼組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定沖擊，這種沖擊作用可以改善椰殼組織結(jié)構(gòu)，從而促進(jìn)高溫自活化時(shí)活性炭微孔的形成與發(fā)展。
該工藝與傳統(tǒng)工藝制備的活性炭性能比較如表3-1所示。
物理法工藝活化一活性炭椰殼一炭化一工藝復(fù)雜8消耗大量水蒸氣、煙道氣等氣體活化劑粉塵污染
曝殼一炭化一 消耗數(shù)信的
化學(xué)法工藝粉種一與活化劑混合一活化一工藝復(fù)雜6低鋅、氫氧化鉀磷酸、氯化氣、液橙污染大
洗滌一活性炭
劉雪梅等以椰殼為原料、采用熱解活化法于900℃下密閉處理4h后制備了活性炭，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所制的活性炭比表面積為994m2/g，微孔容積為0.43cm’/g、微孔率達(dá)到85%、平均孔徑為2nm，該活性炭碘吸附值為1295mg/g、亞甲基藍(lán)吸附值為135mg/g、亦說(shuō)明其孔徑分布以微孔為主之后劉雪梅等又進(jìn)一步延長(zhǎng)活化時(shí)間至8h、雖然得率降為9.4%，但活性炭比表面積達(dá)到1723m/g、微孔容積為0.68cm/g、碘吸附值與亞甲基藍(lán)吸附值分別達(dá)到了1628mg/g和375mg/g、均優(yōu)于市售凈水用活性炭，作者認(rèn)為反應(yīng)機(jī)理是在密閉空間中、物料發(fā)生熱解反應(yīng)生成大量的CO、H.O.H、

山東臨朐縣海源活性炭廠，位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村，建廠多年來(lái)，經(jīng)不斷發(fā)展，現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家，產(chǎn)品有：各種型號(hào)用途活性炭，廣泛應(yīng)用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過(guò)濾、電廠水預(yù)處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 臨朐縣海源活性炭廠，是一家從事活性炭生產(chǎn)20年的生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品20多個(gè)型號(hào)，覆蓋不同領(lǐng)域的活性炭使用環(huán)境，產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)全國(guó)，質(zhì)量穩(wěn)定如一，初心不改，一切為環(huán)保事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質(zhì)量的要求。

地址：山東臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村活性炭光催化再生法
光催化再生法的原理是利用一定波長(zhǎng)范圍的光，在某種催化劑存在的條件下，通過(guò)光化學(xué)反應(yīng)將吸附質(zhì)氧化分解，從而使飽和活性炭的吸附性能得到恢復(fù)。在水溶液中，光催化劑如銳鈦礦型TiO?等表面受光子激發(fā)將產(chǎn)生高反應(yīng)活性的羥基自由基，可將大部分有機(jī)物及部分無(wú)機(jī)污染物氧化降解，終生成 CO2、H2O等無(wú)害或低毒物。目前用于研究的催化劑以TiO2為主，經(jīng)太陽(yáng)光照即具有高反應(yīng)活性。此法主要是在顆?；钚蕴可县?fù)載銳鈦礦型TiO2光催化劑，使TiO2的光催化性能和活性炭的吸附性能結(jié)合起來(lái)。由于活性炭的吸附作用，其表面污染物濃度高，因此有利于光催化反應(yīng)的快速進(jìn)行，從而將污染物原位降解，達(dá)到使活性炭再生的目的。
但是活性炭的使用環(huán)境很復(fù)雜，在使用過(guò)程中可能會(huì)因某些較為復(fù)雜的因素(例如高溫和某些基團(tuán)的積累)造成光催化劑因“中毒”而失效，所以研究人員開(kāi)展了很多關(guān)于光催化失活的研究。光催化再生型活性炭在其吸附達(dá)到飽和后直接經(jīng)紫外光照射甚至日光輻射即可實(shí)現(xiàn)原位再生，不需要其他操作，能耗低，而且再生工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備操作容易，生產(chǎn)規(guī)?？梢噪S意控制。因此對(duì)光催化再生的研究具有重要意義。但該方法耗時(shí)長(zhǎng)，而且可能由于活性炭自身強(qiáng)烈

制備活性炭物理法通常指氣體活化法，是以水蒸氣、煙道氣(水蒸氣、CO2、N?等的混合氣)、CO:或空氣等作為活化氣體，在800~1000℃的高溫下與已經(jīng)過(guò)炭化的原材料接觸進(jìn)行活化的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，具有氧化性的活化氣體在高溫下侵蝕炭化料的表面，使炭化料中原有閉塞的孔隙重新開(kāi)放并進(jìn)一步擴(kuò)大，某些結(jié)構(gòu)因選擇性氧化而產(chǎn)生新的孔隙，同時(shí)焦油和未炭化物等也被除去，終得到活性炭產(chǎn)品。由于物理法通常采用氣體作為活化劑，工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單，產(chǎn)生的廢氣以CO2和水蒸氣為主，對(duì)環(huán)境污染小，而且終得到的活性炭產(chǎn)品比表面積高，孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，應(yīng)用范圍廣，因此在活性炭生產(chǎn)廠家中70%以上都采用物理法生產(chǎn)活性炭。下面對(duì)物理活化法的機(jī)理、工藝流程、裝置設(shè)備及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀等進(jìn)行具體闡述。
原料炭化
物理法制備活性炭需要先將原料在400~600℃下進(jìn)行炭化處理，使原料中碳元素以外的主要元素(氫、氧等)以氣體形式脫除，通過(guò)CO:、CO 的形式也可使一部分碳元素釋放出去，殘留的碳元素則多數(shù)以類(lèi)似石墨的碳微晶形態(tài)存在。然而和石墨晶體不同的是，這些碳微晶的排列是雜亂無(wú)章的，因此形成了具有活性炭原始形態(tài)的結(jié)構(gòu)。但是僅僅經(jīng)過(guò)炭化處理，碳微晶的周?chē)约疤嘉⒕еg的縫隙仍被熱解所產(chǎn)生的焦油或者無(wú)定形碳堵塞，因此需要進(jìn)一步活化處理，除去這些堵塞孔隙的物質(zhì)才能得到具有發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)的活性炭。

活性炭燒結(jié)封團(tuán)、導(dǎo)致活性炭的各種性能開(kāi)始下降、活化時(shí)間選擇在1b較好。 Ahoed 等通過(guò)氯化鋅活化棗核制備了活性炭、結(jié)果表明、當(dāng)活化時(shí)間由6h增加至3.5h時(shí)，得豐由43%降低至29%，在初的1.25h內(nèi)降低得快、并在此時(shí)達(dá)到了大碘吸附值837.54mg/g、且在前1.25h內(nèi)是有利于中孔增加的、隨著活化時(shí)間的增加、中孔開(kāi)始塌陷變?yōu)榇罂祝谒墓?jié)其他化學(xué)活化法
活性炭的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛、在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)揮作用的主要是孔結(jié)構(gòu)和表而官能團(tuán)、所以根據(jù)市場(chǎng)的需求有很多科研人員開(kāi)始關(guān)注組合活化法，包括物理化學(xué)法、化學(xué) 化學(xué)法、微波-化學(xué)法等。
一、物理-化學(xué)活化法
物理化學(xué)活化法是結(jié)合物理法(CO:、水蒸氣法等)與化學(xué)法(磷酸、氯化鋅、氫氧化鉀法等)制備活性炭的一種方法、此類(lèi)活性炭具有特孔結(jié)構(gòu)和表面官能團(tuán)。Dolas等?)采用開(kāi)心果殼與氯化鋅前期浸清后，通過(guò)后續(xù)的高溫CO=活化法制備了BET比表面積為3256m2/g、孔容積為1.36cm'/g的活性炭，而采用氯化鈉溶液浸清的開(kāi)心果殼采用高溫CO:活化制備了 BET比表面積為3895m/g、孔容積為1.86cm’/g的活性炭。Arami Niya等()采用油棕櫚殼為原料，先采用少量氯化鋅或磷酸法活化制備具備初期窄微孔的活性炭、然后采用高溫CO:活化制備了甲烷吸附用活性炭，此方法可以使得活性炭的孔結(jié)構(gòu)均勻化分布、有利于甲烷的存儲(chǔ)。
二、化學(xué)-化學(xué)活化法
化學(xué)-化學(xué)法是指結(jié)合兩種不同的化學(xué)活化劑進(jìn)行活化制備活性炭的方法。 Heidari等()采用赤桉木為原料，先使用磷酸或氯化鋅活化制備早期活性炭、然后采用氫氧化鉀法進(jìn)行二次化學(xué)活化、制備了具有較高微孔含量(98%)的 CO;存儲(chǔ)用活性炭。
三、微波-化學(xué)活化法
微波-化學(xué)法是指以微波加熱的方式來(lái)提供化學(xué)法(磷酸、氧化鋅、氯氧化鉀等)活化所需熱量來(lái)制備活性炭的方法，微波加熱相比傳統(tǒng)加熱方式的優(yōu)點(diǎn)是可以大幅度縮短活化時(shí)間，可以控制在10min左右，Lu等“)以竹子為原料，采用微波加熱磷酸活化法制備了比表面積為1432m/g、孔容積為0.696cm'/g的活性炭產(chǎn)品、得率可達(dá)47.8%，Hesas等通過(guò)微波氧化鋅