۱-۱- فناوری ‌نانو
فناوری نانو، توانمندی تولید مواد، ابزارها و سیستم­های جدید با در دست گرفتن کنترل در سطح مولکولی و اتمی و استفاده از خواص آن­ها در مقیاس نانو می­باشد. علم نانو، عبارت است از مطالعه و پژوهش وسایل و ساختار هایی که در کوچکترین واحد دیمانسیون( ۱۰۰ ) نانومتر یا کوچکتر وجود دارند. از تعاریف فوق بر می ­آید که فناوری ‌نانو یک رشته نیست بلکه رویکردی جدید در تمامی رشته هاست. برای فناوری ‌نانو کاربردهایی را درحوزه­های مختلف ازجمله غذا، دارو، تشخیص پزشکی و فناوری­زیستی تا الکترونیک، کامپیوتر، ارتباطات، حمل ونقل، انرژی، محیط زیست، مواد، هوا و فضا و امنیت ملی بر شمرده­اند.کاربرد های وسیع این عرصه و پیامد های اجتماعی سیاسی و حقوقی آن، این فناوری را به عنوان زمینه فرارشته ای و فرابخشی مطرح نموده است.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

اولین جرقه فناوری نانو درسال ۱۹۵۹زده شد(البته در آن زمان هنوز به این نام شناخته نشده بود). در این سال ریچارد فاینمن طی یک سخنرانی با عنوان «فضای زیادی در سطوح پایین وجود دارد» ایده فناوری نانو را مطرح ساخت. وی این نظریه را ارائه داد که در آینده‌ای نزدیک می‌توانیم مولکول‌ها و اتم‌ها را به صورت مستقیم دست­کاری کنیم. واژه فناوری نانو اولین بار توسط نوریوتاینگوچی استاد دانشگاه علوم توکیو درسال ۱۹۷۴ بر زبان­ها جاری شد. او این واژه را برای توصیف ساخت مواد(وسایل) دقیقی که تلورانس ابعادی آن­ها در حد نانومتر می‌باشد، به کار برد. در سال ۱۹۸۶ این واژه توسط کی­اریک درکسلر^[۱] در کتابی تحت عنوان «موتور آفرینش: آغاز دوران فناوری‌نانو» بازآفرینی و تعریف مجدد شد. وی این واژه را به شکل عمیق‌تری در رساله دکترای خود مورد بررسی قرار داده و بعدها آن ­را در کتابی تحت عنوان «نانوسیستم‌ها ماشین‌های مولکولی، چگونگی ساخت و محاسبات آن­ها» توسعه داد. هدف فناوری نانو تولید مولکولی یا ساخت اتم به اتم و مولکول به مولکول مواد و ماشین‌ها توسط بازوهای روبات برنامه‌ریزی شده در مقیاس نانومتری است]۲،۱[.
۱-۲- اهمیت تصفیه آب
افزایش جمعیت جهان وکاهش منابع آب آشامیدنی، نگرانی­هایی را درباره تأمین آب آشامیدنی مورد نیاز کشورهای مختلف در سراسر جهان به وجود آورده و کمبود آب که در نتیجه افزایش آلودگی های زیست محیطی شدت پیدا می کند، سبب شده تا تأمین آب بهداشتی مورد نیاز مردم به یکی از مشکلات اساسی جهان امروز تبدیل شود. امراض ناشی از آلودگی منابع آب، روزانه سبب کشته شدن هزاران و شاید ده ها هزار نفر از مردم جهان می شود، این در حالی است که امکان بازیافت آب دسترسی به یک منبع مناسب برای مصارف گوناگون را فراهم خواهد آورد . اخیراً با ورود فناوری های نوین از قبیل زیست فناوری و نانو فناوری، مواد و راهکارهای جدیدی برای تصفیه آب و فاضلاب های صنعتی و کشاورزی معرفی شده و یا می شوند. استفاده از فیلترهای نانومتری، تحول عظیمی را در بازیافت و استفاده مجدد از منابع آب ایجاد کرده کاربردهای فناوری­نانو در این خصوص عبارتند از : نانو سنسورها، نانو فیلترها، نانو فتوکاتالیست ها، مواد نانو حفره ای، نانو ذرات، توانایی های این فناوری­ها در تصفیه آب با توجه به انواع آلودگی های نقاط مختلف ایران مورد ارزیابی قرار گرفته است.
محققان به دنبال توسعه روش منحصر به فردی برای تصفیه فاضلاب هستند که بدون استفاده از مواد شیمیایی گران­قیمت، کیفیت آب را در مقایسه با روش هایی که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرند، به میزان قابل توجهی افزایش خواهد داد . آخرین مرحله تصفیه آب، حذف موجودات زنده بسیار ریز است که در حال حاضر از کلر به عنوان ماده ضدعفونی کننده استفاده می شود. اما در این صورت حتی پس از تصفیه نیز ترکیبات آلی زیادی در آب وجود خواهد داشت. کلر موجودات زنده ریز را از آب حذف می کند. اما با آلاینده های آلی واکنش می دهد و محصولات جانبی تجزیه ناپذیر و سمی تولید می کند که نمی توان آنها را از آب حذف کرد. انتقال این مواد به محیط زیست و استفاده از آنها در کشاورزی وصنایع دیگر می ­تواند مشکلات بهداشتی خطرناکی ایجاد کند.
تصفیه فاضلاب به کمک نانو­کاتالیزور نوری می تواند جایگزین سومین مرحله تصفیه یعنی ضدعفونی با کلر شود تا موجودات زنده و ترکیبات آلی را به طور همزمان حذف و فاضلاب را به یک منبع آب مناسب تبدیل کند. به طور طبیعی موجودات زنده ریز، ترکیبات آلی بزرگ را به ذرات کوچک تری تبدیل می کنند. اما از آن­جاکه این ترکیبات از نظر زیستی تجزیه ناپذیرند برای تجزیه آنها باید از نوعی انرژی بهره برد. این انرژی از اشعه فرابنفش نور خورشید تأمین شده و به همراه کاتالیزورهای نوری مورد استفاده قرارمی­گیرد. انرژی آزاده شده از واکنش سلول کاتالیزور نوری می تواند موجودات زنده ریز را از میان برده و ترکیبات تجزیه ناپذیر را تجزیه کند. این فرایند به دلیل امکان استفاده مجدد از کاتالیزورهای نوری از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است. ذرات کاتالیزوری یا بصورت همگن در محلول پراکنده می­شوند یا به صورت ساختارهای غشایی رسوب داده شده هستندکه تجزیه شیمیایی آلاینده­ها را امکان پذیر می کنند.
اثر افزودن فلزات مختلف در بهبود فعالیت کاتالیزوری شناخته شده و دانشمندان از آن در حذف تری‌کلرواتیلن^[۲] از آب‌های زیرزمینی استفاده کرده‌اند. تحقیقات مرکز فناوری‌نانوی زیست‌ محیطی^[۳] دانشگاه‌ رایس نشان می‌دهد نانوذرات طلا و پالادیم، کاتالیست‌هایی بسیار مؤثر برای حذف آلودگی‌TCE از آب هستند. مزیت‌های حذف TCE با پالادیم به خوبی مشخص است ولی این روش تا حدودی پرهزینه است.
۱-۲-۱- نانو فناوری و تصفیه آب
با به کارگیری فناوری‌نانو می‌توان تعداد اتم‌های در تماس با مولکول‌های TCEو در نتیجه کارایی این کاتالیست را چندین برابر کاتالیست‌های رایج افزایش داد. محققان دانشگاه رایس روش جدیدی را توسعه داده‌اند که طی آن نانوبلورهای تیتانیوم با سطح ویژه بالا (بیش از m²/g 250) برای حذف آروماتیک‌های آلی تولید می‌شوند. این مواد تحت تابش اشعه فرابنفش، قابلیت اکسیداسیون نوری بسیاری از مولکول‌ها را پیدا می‌کنند. همچنین C₆₀ کاتالیزور نوری بسیار خوبی است که کارایی آن صدها برابر بیش از تیتانیای موجود در بازار است. تولید رادیکال آزاد به وسیله C₆₀ متراکم در آب، امکان تجزیه آلاینده‌ها را فراهم می‌کند.
با توجه به کاربردها و قابلیت های فناوری­نانو در صنعت آب و فاضلاب بسیاری از شرکت­ها از این فناوری در تصفیه آب و فاضلاب استفاده می کنند و به همین دلیل امروزه استفاده از محصولات و تولیدات بر پایه فناوری­نانو افزایش یافته است. این محصولات اغلب شامل نانو فیلترها و انواع حسگرهایی است که به منظور تشخیص مواد و ذرات موجود در آب مورد استفاده قرار می گیرند.
دیر زمانی نیست که یکی از اهداف مهم و اصلی در قانون تأسیس شرکت­ها و کارخانجات صنعتی در ایران حفظ محیط زیست و جلوگیری از آلودگی آن تعیین شده است. به موجب این قانون کارخانجات صنعتی می بایست نظارت و دقت مضاعفی در خصوص جلوگیری از تخریب محیط زیست به هر نحو به عمل آورند. در غیر این صورت با برخوردهای جدی و شدیدی از سوی سازمان حفاظت از محیط زیست روبرو خواهند شد.
در دهه های گذشته تعاریف جدیدی از توسعه یافتگی و پایداری در فرایند توسعه در کتب و محافل علمی و سیاسی مشاهده می شود. یکی از نگرش های جدید توسعه یافتگی و یکی از ارکان مهم توسعهً پایدار در کشورهای مدعی، برخورد با آثار سوء مسایل زیست محیطی می باشد که پیگیری جدی در جهت جلوگیری از بروز آن، به فرهنگ و نگرش دولت ها در خصوص ارزش نهادن به فرهنگ والای انسانی بستگی دارد.
در دو دههً گذشته در کشور عزیز ما، ایران نیز به حفظ محیط زیست و جلوگیری از تخریب آن توجه زیادی شده است. ایران نیز مانند دیگر کشورهای جهان متعهد گردیده که درجهت حفظ محیط زیست به طور جدی تلاش و این کره خاکی را برای نسل­های آینده حفظ نماید. از جمله­ این تعهدات حفظ منابع آبی و احداث تصفیه خانه فاضلاب برای تصفیه آبهای آلوده می باشد. آلودگی آب علاوه براین­که باعث نشر بسیاری از بیماری­های مختلف می شود، سلامت و کیفیت منابع محدود آب تمیز را نیز تحت تأثیر قرار داده و در بلند مدت صدمات زیادی را بر پیکره توسعه اقتصادی و اجتماعی جامعه وارد می سازد. از این جهت بازیافت فاضلاب­ها و پساب­های صنعتی، بخصوص در کشورهایی که دچار کم آبی یا بی آبی هستند، اهمیت خاصی پیدا نموده و این روش در حال حاضر در ایران نیز مورد توجه قرار گرفته و بسیاری از صنایع کشور در بازیافت پساب­های صنعتی به منظور افزایش تولید و ایجاد شرایط و فضای توسعه اقدام می نمایند.
آب مهم ترین ماده شیمیایی موجود در جهان می باشد. در مورد اهمیت آن می توان به این جمله بسنده کرد که خداوند در قرآن فرموده- از آب هر چیزی را زنده گردانیده ایم^[۴] - امروزه بعلت رشد فزآینده جمعیت، محدود بودن منابع آب تجدید شونده، کاهش سطح آب سفره ­های زیرزمینی و پیش­روی آب­های شور دریاها دراین سفره ­ها، افزایش سرعت فرایند صنعتی شدن کشورها و تغییر شیمیایی پساب­ها بر اثر ورود مواد شیمیایی کارخانه ها به داخل آب­های سطحی، گرم شدن کره زمین وخشک­سالی، نیاز به آب برای مصارف کشاورزی وتولید انرژی وبسیاری از دلایل دیگر، بهینه سازی مصرف آب، بازیافت وتصفیه پساب­ها و توسعه فرآیندهای تصفیه فاضلاب اهمیت روز افزونی یافته است.
امروزه سلامتی بشر و محیط زیست در معرض خطر انواع مختلفی از آلاینده ها قرار دارد. با پیشرفت تکنولوژی در زندگی روزمره با مواد سمی ناشی از اگزوز ماشین ها، فرمالدهید، بنزن، انواع قارچ ها و مانند آن روبرو هستیم. آمار و ارقام نشان می دهد که تنها در چین سالانه بالای صدهزار نفر به دلیل آلودگی مکان­های سرپوشیده جان خود را از دست می دهند. بررسی۲۰۰ اتومبیل جدید نشان داد که۹۰ درصد این محصولات دارای گازهای خروجی بسیار سمی و مرگبار هستند. بنابراین پیدا کردن راهکاری برای پالایش محیط زیست، هدفی است که بسیاری از دانشمندان در سراسر جهان برای رسیدن به آن تلاش می کنند. در این میان، فناوری جدیدی با عنوان فتوکاتالیست^[۵] مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. واژه فتوکاتالیست در اصل به معنی شتاب بخشیدن به یک واکنش فوتونی توسط کاتالیست است. به طوردقیق تر، کاتالیست در شرایط تهییج شده یا عادی خود از طریق میان­کنش با مواد واکنش­گر یا محصولات اولیه، واکنش فوتونی را تسریع خواهد کرد. کاتالیست­ها انواع مختلف دارند. بهترین راه برای تمیز کردن آبهای آلوده استفاده از کاتالیستی است که برای تعداد زیادی از آلاینده ها کاربرد داشته باشد.
۱-۳- روش های مختلف تصفیه پساب
در دوهه اخیر، تحقیقات گسترده­ای در زمینه حفاظت از محیط زیست با توجه به اهمیت این موضوع در نزد مسئولان سیاسی و دولتی و همچنین قوانین سختگیرانه جهانی تمهیدات و استانداردهای خاصی در این زمینه ، صورت گرفته است]۳[.
باتوجه به اهمیت ذکر شده، انجام و پیاده سازی استانداردهای تدوین شده برای کاهش و حذف آلاینده های سمی که بر روی جو و موجودات زنده اثر سوء دارند و باعث آلودگی محیط زیست می شوند، به صورت ویژه انجام شده است. برای حذف و کاهش آلاینده های زیست محیطی روش­های فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی، اکسیداسیون و… به صورت مجزا و ترکیبی صورت گرفته است. مهم­ترین این روش­ها به اختصار و روش اکسیداسیون پیشرفته با ذکر جزئیات بیشتر در زیر توضیح داده شده است.
۱-۳-۱- تصفیه بیولوژیکی
تصفیه بیولوژیکی یکی از روش­های متداول در از بین رفتن آلودگی­های هیدروکربنی همراه آب می باشد بیشتر ترکیبات هیدروکربنی توسط تصفیه بیولوژیکی قابل تجزیه می باشد]۴[.
این نوع تجزیه با افزایش رشد میکروبی توسط آماده سازی شرایط محیطی مناسب جهت تجزیه مواد آلاینده صورت می پذیرد که در نهایت مواد آلی به گازهایی چون دی اکسید کربن، مواد معدنی و آب تجزیه می گردد]۴[.
روش­های بیولوژیکی در محلول­های رقیق در مورد آلاینده­هایی که از لحاظ بیولوژیکی قابل تجزیه باشند به کار می­رود اما در بسیاری از موارد به دلیل غلظت بالای آلاینده و یا سمیت بالای آن روش بیولوژیکی به تنهایی پاسخگو نمی باشد و معمولاً به صورت ترکیبی با سایر روش­های تصفیه­ای به کار می رود. می­توان تصفیه فاضلاب با بهره گرفتن از میکروارگانیسم‌ها در فضای محدودتر و رعایت استانداردهای بهتر را هدف این فرایند خواند.براساس استانداردهای محیط زیست، پساب تصفیه شده باید به یکی از سه حالت مختلف استاندارد برای کشاورزی و آبیاری، استاندارد برای ورود به آب‌های سطحی و استاندارد تخلیه به چاه برسد که ساده‌ترین حالت در رابطه با نیاز به پالایش کمتر، مربوط به کشاورزی و آبیاری است. میکروارگانیسم‌ها ابتدا به آب آلوده‌ای که باید آن را تصفیه کنند عادت داده می‌شوند. به این منظور در تصفیه‌خانه‌ها مجموعه‌ای از میکروارگانیسم‌ها وجود دارد که با ورود فاضلاب جدید آن دسته از میکروب­هایی که نسبت به این فاضلاب مقاوم بوده، زنده می‌مانند و کشت کرده و شروع به تصفیه فاضلاب مربوطه می‌کنند .
توده میکروارگانیسم‌های تصفیه کننده صنایع مختلف، متفاوت و مخصوص است. هر فاضلابی یک روش مطالعه خاص خود دارد؛ به طوری که گاهی سیستم تصفیه فاضلاب دو صنعت که یک محصول را تولید می‌کنند نیز با یکدیگر فرق دارند؛ بنابراین آزمایش، تحقیقات و مطالعات پایلوتی برای تعیین روش تصفیه ضروری است.
انواع میکروب‌های تصفیه‌کننده­ فاضلاب  به طور معمول برای تصفیه فاضلاب از روش‌های بیولوژیک یا لجن فعال استفاده می‌شود؛ به گونه‌ای که پس از تماس میکروب‌ها با فاضلاب، در حوضچه هوازنی و در نتیجه تبدیل مواد آلی به مواد بی‌ضرر، در خروجی این حوضچه فاضلاب تصفیه شده و میکروب‌ها وجود دارد که با بهره گرفتن از روش‌های ثقلی جداسازی میکروب از فاضلاب تصفیه شده انجام می‌شود که فضای زیادی را اشغال ‌کرده و زمان‌بر است علاوه بر آن ممکن است ته‌نشینی و جداسازی میکروب‌ها به طور کامل انجام نشود.
۱-۳-۲- تجزیه گرمایی
تجزیه گرمایی به عنوان مثال سوزاندن^[۶] یکی از انتخاب­های موثر در تجزیه گرمایی پساب های حاوی غلظت بالای آلاینده­های آلی می باشد و با توجه به میزان انرژی لازم جهت گرمایش و تبخیر آب موجود در پساب در غلظت­های متوسط و اندک آلاینده از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نمی ­باشد علاوه بر این تجزیه گرمایی معمولاً در دماهای بالا و فرآیندهای پیچیده شیمیایی اتفاق می­افتد که در بعضی موارد می تواند باعث تشکیل مواد آلی سمی جدید در طول واکنش­ها گردد.
۱-۳-۳- جذب و دفع
از دیگر روش­های تصفیه آلاینده­های همراه آب استفاده از فرایند جذب توسط کربن فعال و یا دفع توسط بخار و یا هوا می­باشد. اما با توجه به اینکه در هر دوی این فرآیندهای تصفیه، در واقع مواد آلاینده از بین نمی­رود بلکه فقط به محیط دیگری انتقال می یابد و مشکلات ثانویه محیط زیستی ایجاد می نماید، نمی­تواند به عنوان روش بهینه تصفیه آلاینده­ها مورد استفاده قرارگیرد. به عنوان مثال پس از تصفیه،کربن فعال به پسماند تبدیل می گردد و فرایند دفع باعث آلودگی هوا می­گردد ]۵[.
۱-۳-۳-۱- شناورسازی با هوا
در این روش، جداسازی از طریق وارد کردن حباب­های ریز گاز(معمولاً هوا) به داخل فاز مایع صورت می پذیرد. حباب­های هوا به ذرات جامد می چسبند و نیروی شناوری مجموعه ذره و حباب­های گاز بقدری زیاد است که سبب صعود ذره به سطح می شود. بدین ترتیب می توان ذراتی را که چگالی آنها از مایع کمتر است را به صعود به سطح مایع وادارکرد. صعود ذرات با چگالی کمتر از مایع(مانند روغن محلول در آب) را نیز می توان با این عمل تسهیل کرد . استفاده از حباب­های گاز یا هوا به منظور جداسازی ذرات معدنی و نیز در تصفیه­ی پساب­های حاوی روغن بطور گسترده ای رایج است. بطور کلی فرایند شناورسازی از چهار مرحله اساسی تشکیل می شود:
تولید حباب^[۷]در پساب روغنی
برخورد بین حباب­های گاز و قطرات روغن شناور در آب
چسبیدن ذرات روغن به حباب­های گاز
صعود مجموعه هوا- روغن به سطح آب یعنی جایی که روغن (و نیز ذرات جامد معلق همراه آن) جمع آوری می شود.
۱-۳-۳-۲- کربن فعال
کربن فعال را از چوب و زغال سنگ بدست می­آورند. برای تهیه این زغال، مواد را تا حد گداختگی گرما می دهند تا هیدروکربن های آن خارج گردند، اما مقدار هوا را کمتر از مقدار کافی نگه می دارند تا سوختن ادامه یابد. سپس ذرات زغال را با قرار دادن آن در معرض یک گاز اکساینده در دمای بالا فعال می کنند. این گاز یک ساختار متخلخل در زغال ایجاد می کند و بدین ترتیب یک سطح بزرگ با مساحت زیاد درون آن ایجاد می گردد. پس از فعال سازی، کربن را می توان در اندازه های مختلف با ظرفیت­های مختلف جذب سطح، جدا کرد. دو نوع اندازه آن عبارتند از: پودری و دانه ای.
۱-۳-۳-۲-۱- تصفیه با کربن فعال دانه ای(GAC)^[8]
از ستون بستر ثابت به منزله­ی وسیله تماس فاضلاب با کربن فعال دانه ای استفاده می­ شود. آب از بالای ستون وارد و از پایین آن تخلیه می شود. به گونه ­ای که کربن را با یک سیستم تخلیه تحتانی در پایین ستون در جای خود نگه می دارند.
۱-۳-۳-۲-۲- تصفیه با کربن فعال پودری (PAC)^[9]
روش دیگر استفاده از کربن، به کارگیری کربن فعال پودری است. در تاسیسات تصفیه زیست شناختی، کربن فعال پودری را در یک حوضچه تماس به خروجی اضافه می کنند. پس از مدتی تماس اجازه می دهند کربن به ته مخزن ته نشین شود و سپس آب تصفیه شده را از مخزن خارج می کنند. چون دانه های کربن بسیار ریز است، برای کمک به جداسازی ذرات کربن، به لخته سازی همچون یک پلی الکترولیت و صاف کردن با صافی­های دانه­ای متوسط نیاز خواهد بود.
۱-۳-۳-۲-۳- بازیابی کربن فعال
کربن دانه­ای را می­توان به راحتی با اکسایش مواد آلی در کوره و جدا کردن آن­ها از سطح کربن بازیابی کرد. مقداری از کربن( در حدود ۵ تا ۱۰%) در خلال فرایند بازیابی از بین می­رود و بایدکربن بکر یا نو جایگزین آن کرد. مشکل عمده در مصرف کربن فعال پودری آن است که روش بازیابی آن بخوبی شناخته شده نیست. بسیاری از مواد مایع و گازها دارای مقادیری مواد ناخواسته و ناخالصی هستند. در برخی موارد این ناخالصی ها شامل میکروب، باکتری، مواد سمی و آلوده کننده­ های دیگر می­باشند که باوجود درصد بسیار کم، عملاً شرایط نامطلوبی را ایجاد می کنند، بطوریکه طعم، بو، رنگ و خواص دیگر را تغییر می­ دهند. برای رسیدن به شرایط دلخواه در این گونه مایعات و گازها بایستی ناخالصی­ها حذف شوند. یکی از بهترین روش­های حذف ناخالصی­ها، حذف آن­ها به شیوه جذب سطحی می­باشد. حتی در بسیاری مواقع تنها شیوه موثر نیز می باشد. زغال فعال یک نوع جاذب قوی با جذب سطحی فوق العاده می­باشد و در هیچ حلال شناخته شده­ای حل نمی­ شود و برجسته­ترین مشخصه آن حذف انتخابی آلاینده­هاست و در برخی موارد برای بازیافت مواد نیز بکار می رود. میزان جذب زغال فعال به اندازه ساختار منافذ کربن و توزیع اندازه منافذ و همچنین اندازه و شکل مولکول­های آلاینده بستگی دارد. کربن فعال به عنوان یک ماده جاذب، دارای کاربردهای مهم و حیاتی است. کاربردهای عمده کربن فعال در صنایع آب برای از بین بردن رنگ، بو و مزه غیردلخواه از آب در تصفیه فاضلاب کارخانه ها و در پالایشگاه­های گاز برای شیرین سازی گاز، در پتروشیمی ها و پالایشگاه­های نفت، در خالص سازی داروها و روغن­های خوارکی و صنعتی، صنایع قند، صنایع دفاع و درتصفیه هوا و گازها بکار می­رود. بازیافت حلال­ها و مواد شیمیائی نیز از کاربردهای عمده کربن فعال است. با توجه به تنوع مصرف و تنوع مواد اولیه انواع زیادی با مشخصات خاص کربن فعال تولید می شود که هر کدام برای مصارف خاصی ساخته می­شوند.
۱-۳-۴- فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته^[۱۰]
فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته که شامل کاربرد ترکیبات گوناگونی از O₃، H₂O₂، UV و نیمه رساناها (از جمله TiO₂) می شود روش های بالقوه مناسب تصفیه می باشند. حسن مهم این فرآیندها به رادیکال های هیدروکسیل (  ) مربوط می شود که تقریبا به هر ترکیب آلی با ثابت سرعت بسیار زیاد حمله ور می شود. فرایند های متفاوت اکسیداسیون پیشرفته هر کدام به نوبه خود با توجه به ویژگی و طبیعتی که دارند می توانند برای کاهش آلودگی پساب های مختلف با ترکیبات آلوده کننده متفاوت به کار رود.
در واقع هدف اصلی از اکسیداسیون شیمیایی، تبدیل مواد آلی به مواد معدنی مانند آب، دی اکسید کربن و یا حداقل به مواد واسطه بی ضرر می­باشد. روش­های بر پایه تخریب شیمیایی وقتی به صورت کامل به کار روند می توانند با بازده خوبی آلودگی ها را از فاضلاب حذف کنند یا کاهش دهند. در بعضی موارد روش­های قدیمی مانند بیولوژیکی نمی تواند بازده خوبی در حذف آلودگی­های مختلف داشته باشد به همین منظور در چند دهه­ اخیر از فرایند اکسیداسیون پیشرفته به عنوان یک فناوری جدید برای حذف آلاینده ها می تواند به صورت مجزا و ترکیبی با سایر روش­های قدیمی به کار رفته است]۶[ .
AOPs معمولاً از سیستم­های واکنشی متفاوتی تشکیل شده است، اما اساس همه ی آن­ها با توجه یک مشخصه شیمیایی مشترک که تولید رادیکال هیدروکسل (  ) می باشد، مشخص می­شوند. رادیکال­های هیدروکسیل اجزاء فوق­العاده فعال و واکنش دهنده می باشند که به اکثر قسمت­ های آلی مولکول­ها با ثابت سرعت  ، حمله ور می شوند.
جدول۱- ۱ - میزان مجاز فنول براساس استاندارد HAL