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。
臭氧處理后進(jìn)行柱形多孔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。
在臭氧生物活性炭法進(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锾幚恚味嗫谆钚蕴炕蚵秊V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，

柱形多孔活性炭吸附原理
柱形多孔活性炭在制備過(guò)程中，由于活化劑(水蒸氣、氯氧化鉀，磷酸等)侵蝕清化作用、產(chǎn)生大量的孔隙結(jié)構(gòu)，這些孔隙結(jié)構(gòu)的形成，增加了活性炭的比表面積，使其具備的吸附能力，活性炭的吸附能力不但與其禮隙結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與其表面化學(xué)性質(zhì)一一表面的化學(xué)官能團(tuán)、表面雜原子和化合物有關(guān)，不同的表面官能團(tuán)、雜原子和化合物對(duì)不同的吸附所有明顯的吸附差別。在活化過(guò)程中，活性炭的表面會(huì)形成大量的羥基，羧基、羰基等含氧表面配合物，不同種類(lèi)的含氧基團(tuán)是活性炭的活性位，它們能使活性炭表面呈現(xiàn)微弱的酸性，或性、氧化性、還原性、親木性和疏水性等，這些構(gòu)成了活性炭性能的多樣性，同時(shí)影響活性炭與活性組分的結(jié)合能力，一般而言，活性炭表面含氧官能團(tuán)中的酸性化合物越豐富，吸附極性化合物的效率越高，而堿性化合物較多的活性炭易吸附極性較弱的或非極性的物質(zhì)。
為了增強(qiáng)活性炭的吸附能力，常常對(duì)其進(jìn)行改性處理，通過(guò)化學(xué)氧化，還原以及負(fù)載等改性方法可使活性炭表面的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，增加酸堿基團(tuán)的相對(duì)含量可選擇吸附極性不同的物質(zhì)，或通過(guò)增加特定的表面雜原子或化合物來(lái)增強(qiáng)對(duì)特定吸附質(zhì)的吸附。
活性炭的特殊功能及室內(nèi)應(yīng)用
1.特殊功能
①利用活性炭物理吸附與化學(xué)吸附的協(xié)同作用，經(jīng)過(guò)孔經(jīng)調(diào)節(jié)工藝，使其具備與室內(nèi)有害氣體分子大小相匹配的孔隙結(jié)構(gòu)，完全吸附有害氣體而不是遮蓋或淡化氣味，從根本上清除室內(nèi)污染，
②活性炭能夠?qū)κ覂?nèi)所有有害氣體分子進(jìn)行吸附，同時(shí)具有調(diào)節(jié)催化等性能，能夠有效地吸附形成空氣中各種有害氣體與氣味的苯系物、鹵代烷烴，醛、酮、酸等有機(jī)物成分及空氣中的浮游細(xì)菌，殺滅霉菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、膿菌等致病菌，抑制流行性病原的傳播，具有去毒、吸味、除臭、去濕、防霉、殺菌、凈化等綜合功能，如表6-11所示。
③室內(nèi)環(huán)保指出:裝飾裝修所造成的室內(nèi)污染，其污染源揮發(fā)甲醛、苯、甲苯、氨氣、氧等是一個(gè)緩慢釋放過(guò)程，甚至將會(huì)持續(xù)3~15年，開(kāi)窗通風(fēng)法、化學(xué)噴除法、花卉去除法等只是迅速遮蓋或驅(qū)散已揮發(fā)的有害氣體，而不能根本去除緩慢釋放的有害氣體，而活性炭的吸附過(guò)程是一個(gè)長(zhǎng)效穩(wěn)定過(guò)程，基本與有害氣體的釋放過(guò)程相吻合，從而達(dá)到完全去除的效果。
①活性炭是選用綠色環(huán)保的果殼為原料，在加工時(shí)沒(méi)有添加任何化學(xué)成分，對(duì)人體副作用，同時(shí)又可避免噴劑等對(duì)家具造成的褪色、潮濕等。

柱形多孔活性炭等碳材料的儲(chǔ)氫，儲(chǔ)氫主要利用碳對(duì)氫氣分子的吸附作用儲(chǔ)氫、普通信性炭的儲(chǔ)氟密度很低、即使在低溫下也不到1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。超級(jí)送性安儲(chǔ)屬始于 20世紀(jì)70年代末，是在中低溫(77-273K)，中高壓(1~10MPs)下利用比表面積的活性炭作吸附劑的吸附儲(chǔ)氯技術(shù)，與其他儲(chǔ)氫技術(shù)相比，超級(jí)活性炭?jī)?chǔ)氫具有經(jīng)濟(jì)、儲(chǔ)氫量高、解吸快，植環(huán)使用壽命長(zhǎng)和容易實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，是一種植具潛力的儲(chǔ)裝方注)，周理用比表面積高達(dá)3000m/g的超級(jí)活性炭?jī)?chǔ)氫，在-196℃.3MPs下儲(chǔ)氯密度為5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，但隨著溫度的升高，儲(chǔ)氫密度降低，室溫《MPs下的儲(chǔ)氫密度僅0.4%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
①碳納米纖維儲(chǔ)氫，碳納米纖維具有非常高的儲(chǔ)氫密度，白期等用流動(dòng)強(qiáng)化法制備的碳納米纖維(直徑約100mm)在室溫下的儲(chǔ)氫密度為10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)).
③碳納米管儲(chǔ)氫，由于納米材料研究熱潮的帶動(dòng)，以納米碳材料進(jìn)行儲(chǔ)氫成為研究的熱點(diǎn)。碳質(zhì)儲(chǔ)氫材料主要有碳納米纖維和碳納米管等幾種，均具有優(yōu)良的儲(chǔ)氫性能，國(guó)內(nèi)外對(duì)碳納米管儲(chǔ)氫做了大量的研究，成會(huì)明學(xué)要得在10MPa下單壁碳納米管的儲(chǔ)氫密度為4.2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，￥.Ye 等)報(bào)道在一293℃、12MPa下碳納米管的儲(chǔ)氫密度為8%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，P.Chen等[)報(bào)道在380℃、常壓下碳納米管的儲(chǔ)氫密度達(dá)20.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
④ 納米石墨儲(chǔ)氫。納米石墨儲(chǔ)氫近年來(lái)也取得了較大的進(jìn)展，S.Orimo等[1]在1MPa氫氣氣氛中用機(jī)械球磨法制備的納米石墨粉，儲(chǔ)氫密度施球磨時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，當(dāng)球磨80b后，氫濃度可達(dá)7.4%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，熱分析(TDS)出現(xiàn)了2個(gè)峰，解吸溫度在377~677℃。等用炸藥爆法制備了納米石墨粉，其結(jié)構(gòu)為六方結(jié)構(gòu)，納米晶平均粒度為1.86~2.61mm，比表面積為500~650m/g，在12MPa壓力條件下，儲(chǔ)氫密度僅為0.33%~
0.37%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
(2)碳材料儲(chǔ)氫機(jī)理的研究
①碳納米管儲(chǔ)氫機(jī)理。碳納米管儲(chǔ)氫機(jī)理研究主要包括氫氣在碳納米管內(nèi)的吸附性質(zhì)、氫在碳納米管中的存在狀態(tài)、表面勢(shì)和碳納米管直徑對(duì)儲(chǔ)氫密度的影響。氫氣在常溫下的吸附溫度和壓強(qiáng)都遠(yuǎn)氫氣的臨界溫度和臨界壓力(T,-240℃，P,=1.28kPa)，是一種超臨界狀態(tài)的吸附，根據(jù)吸附務(wù)理論。在納米孔中由于分子力場(chǎng)的相互疊加形成寬而深的勞阱，即使壓力非常低，吸附質(zhì)氫氣分子也很容易進(jìn)入勢(shì)阱中，并以分子簇的形式存在。