生物柱状活性炭技术在很大程度上提高了饮用水的安全性:一方面它可以有效去除水中的微量有机污染物
、消毒副产物及前质、臭氧化副产物等,提高了饮用水的化学安全性:另一方面能明显降低水中的AOC浓度,提高了生物稳定性,进而增加了饮用水的生物安全性.但是在生物活性炭技术应用过程中也存在着影响饮用水安全性的因素,例如出水的细菌数问题以及生成的新化学物质毒性问题.随着化学分析技术和生物检测技术的发展,更多有毒有害的化学物质和致病微生物将会被人们所发现,因此如何保障饮用水的安全性仍将是今后生物活性炭技术研究的重大课题.
       柱状活性炭是一种很重要的吸附剂和催化剂载体，由于其特殊的孔道结构和表面化学性质，广泛应用于吸附分离，能量存储，催化反应，环境治理等领域。近十几年来，人们陆续开发了一系列孔道结构发达、表面积高、孔径分布合理的超级活性炭，使得活性炭的制备、表征和应用有了很大进步。煤井甲烷是天然气的另一种存在形式，是高效的燃料和化工原料。但是由于大量煤井甲烷气的浓度很低
，无法得到有效利用

。随着人们对能源需求量的增加和对环保意识的增强
，煤井甲烷的回收也变得日益重要
。 活性炭对煤井甲烷的提浓性能主要受其孔道结构和表面化学性质的影响，因此本论文对活性炭进行一系列的氧化改性、热处理
、表面改性以调变其孔道结构和表面化学性质
。研究发现，通过硝酸和双氧水对活性炭进行氧化改性
，在其孔道结构无明显变化的情况下
，可以引入大量酸性官能团；氧化之后的活性炭样品在氮气气氛下
，经过热处理可以除去大量酸性官能团，并引入含氮碱性官能团，同时其孔道结构也有明显的改变：在氢气气氛下对活性炭进行还原改性可以除去酸性官能团
，改变其孔道结构
：在氮气、氨气气氛下对活性炭进行高温热处理
，一方面可以引入含氮碱性官能团，另一方面可以改变其孔道结构。 在自制的简易变压吸附装置上对活性炭改性样品进行评价。将实验结果同活性炭的比表面积或孔容
、孔径分布
、表面化学性质等进行关联发现，比表面积或孔容、孔径分布
、表面化学性质对活性炭的甲烷提浓性能有不同程度的影响。当吸附压力为3atm
，甲烷初始浓度为25％时，柱状活性炭的最佳孔径分布为0.75～0.77nm；高的比表面积和孔容有利于甲烷的提浓

；对活性炭进行适当的表面改性可在一定程度上提高活性炭的提浓性能
。