玉米秸秆生物炭吸附挥发性有机物的基本特性
2021-03-09缪旭东曹澄澄孙媛媛张学杨
环境科技 2021年1期
关键词:生物
缪旭东,曹澄澄,陈 颖,王 露,孙媛媛,张学杨
(徐州工程学院环境工程学院,江苏 徐州 221018)
0 引言
挥发性有机化合物(VOCs)污染环境并威胁人类健康,大多VOCs 都具有毒性和致癌性,另外VOCs 还会造成光化学烟雾、加剧温室效应、破坏臭氧层,从而导致严重的环境污染问题[1-2]。 针对VOCs排放量的持续增加,国内外均制定了严格的应对措施,如“哥德堡协议”,“大气污染防治行动计划”,“打赢蓝天保卫战三年行动计划”等,在此背景下开发高效的VOCs 控制技术非常重要。VOCs 控制技术种类繁多,如吸附、吸收、蓄热燃烧、催化燃烧和生物过滤等[3]。 上述技术各有优点,应用范围也有所不同。 其中,吸收技术需要额外的废水处理环节,从而增加运营成本;热力燃烧不适用于低浓度VOCs,需要额外消耗燃料或能量;催化燃烧受VOCs 进料速率和浓度波动影响较大,而且催化剂需要经常更换。相比之下,吸附法不仅经济、高效还能够实现VOCs 的回收和利用[4]。
吸附剂的选择是影响吸附技术应用的关键,活性炭和活性炭纤维具有较高的孔隙率和比表面积,因而广泛用于VOCs 吸附[2]。生物炭是一种新兴碳材料,由生物质在惰性气氛和相对低温(<700 ℃)条件下热解所得。 生物炭原料来源广泛且制备条件较温和,其造价仅为商品活性炭的1/6[2],因此,生物炭被认为是活性炭的低成本替代品。 作为吸附剂,近年来,生物炭在环境污染治理中的应用得到了广泛研究。生物炭可吸附去除的污染物既有无机污染物(如Pb,Cu,Cd,As,Ni,Mn,磷酸盐,硝酸盐和亲水性离子液体)又有有机污染物(如多环芳烃、苯酚、杀虫剂、除草剂、类固醇激素和抗生素),大部分环境污染物均可被生物炭吸附。……
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