活性炭的制备及其在污水处理中的应用

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1、第l7卷第3期天津农学院学报、『0l

2、17，No．32010年9月JournalofTianjinAgriculturalUniversitySeptember，2010文章编号：1008-5394(2010)03—0042—03活性炭的制备及其在污水处理中的应用闰宗兰，尉震，石军(天津农学院基础科学系，天津300384)摘要：活性炭具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积，这些特点使活性炭具有很强的吸附能力，被广泛应用于污水处理中。本文较全面地介绍了近年来制备活性炭的常用方法，并对活性炭处理污水中有机物、重金属、

3、含氰化合物等方面的应用进行了介绍。关键词：活性炭；制备方法；污水处理中图分类号：0642．42文献标识码：APreparationandApplicationofActivatedCarboninSewageTreatmentYANZong—lan,WEIZhen,SH1Jun(DepartmentofBasicScience，TianjinAgriculturalUniversity，Tianjin300384，China)Abstract：Becauseofthehighsurfacearea，highm

4、icroporevolume，andthestrongadsorptioncapability，activatedcarbonsarewidelyusedinmanyareas，especiallyinthesewagetreatment．Inthispaper,thepreparationandtheapplicationoftheactivatedcarboninsewagetreatment，whichcouldabsorbsuchastheorgans，heavymetals，cyanogenscom

5、pounds，andSOon，aleintroduced．Keywords：activatedcarbon；preparationmethod；sewagetreatment自1900年奥斯特雷杰科发明活性炭以来，由由于其尺寸比较大，则需使用中孔发达的活性于其具有发达的孔隙结构、巨大的比表面积炭引。(500~3000m2儋)以及良好的吸附性能，使得1活性炭的制备方法它对气体及溶液中的有机物、无机物以及胶体颗粒等具有很强的吸附性能；同时，它又具有足够活性炭的制备原料十分广泛，主要分为木质的化学稳定性和机械强度，

6、耐酸、耐碱、耐热；和煤质。煤质原料主要有无烟煤、焦炭煤、褐煤第三，它还不溶于水和有机溶剂。由于活性炭具及石油、沥青和石油焦等；木质原料主要指果壳、有如此多的优良性能，使其在工业三废治理、溶农作物秸秆、椰子壳、核桃壳、油棕壳，以及纸剂回收、食品饮料提纯、载体、电池、电能储存浆废液等一】’[6】1[7-121。其制各方法主要有物理等方面有着广泛而重要的应用ll一2J。活化法和化学活化法。活性炭的吸附性能与其内部的孔隙结构密切1．1物理活化法相关。根据国际纯粹与应用化学学会的分类标准，物理活化法是先将原料炭化，然后

7、在600--~活性炭的孔径可分为微孔(r<2nm)、中孔(21200℃下对炭化物进行活化。该法常用的活化性5Onm)。活性炭的吸气体是水蒸气和二氧化碳。物理活化法的反应实附性能可以采用不同的方法进行分析和表征，如质为：活化气体与含碳材料内部“活性点”上的用亚甲蓝吸附值表征其脱色性能，其它性能指标碳原子反应，通过开孔、扩孔和创造新孔，进而还有苯吸附量、cch吸附率、碘值、焦炭脱色率形成丰富的微孔[”-1。其过程具体如下：首先，等。活性炭孔的结构特征和比表面积通常采用吸活化气体与堵塞

8、在闭孔中的游离无序碳及杂原子附仪测定低温下氮气吸附的等温线来获得。对气反应，使闭孔打开，增大比表面积，提高活性，相进行吸附，由于气体分子的尺寸通常<1．0nin，称为开孔作用；其次，炭表面的杂质被清理，微所以需用微孑L发达的活性炭；对于液相分子来说，晶结构裸露出来，活化气体与趋于活性条件下的收稿日期：201O一07一O9基金项目：天津农学院科学研究发展计划项目“瓜环在环境、农残分析及药物缓释中的应用”(20091102)作者简介：闫宗兰(1978-)，女，山东潍坊人，实验师，硕士，主要从事实验教学和环境催化方

9、面的研究工作。联系电话：(022)23784019。第3期闰宗兰，等：活性炭的制备及其在污水处理中的应用碳原子发生反应，孔壁被氧化，导致孔隙加长、有超高比表面积的活性炭吸附材料，以及具有特扩大，此为扩孔作用；最后，活化气体与微晶结殊功能的活性炭材料，人们还尝试了许多新的制构中的边角或有缺陷的具有活性的碳原子发生反各方法。例如，微波诱导活化法是利用活性炭应，形成众多新的微孔，使活性炭表面积进一步先将有