活性炭纤维在水处理中的应用研究新进展

介绍了活性炭纤维(ACF)在水质净化、废水处理中的作用,总结了ACF在去除水中有机污染物、净化受污染地下水、去除重金属、杀灭细菌以及在处理制药废水、酚类废水、染料废水、造纸黑液、有机废水和高价重金属离子废水的研究现状。指出了ACF在水处理应用中的4个重点研究方向。

活性炭纤维在水处理中的应用研究新进展

该文综述了活性炭纤维在水质净化、废水处理的国内外最新研究进展,并对其在水处理中的应用前景进行了展望。

高收率黏胶基活性炭纤维的制备及其净水效果

以黏胶纤维为原料制备了高收率活性炭纤维。磷酸氢二铵预处理可使黏胶纤维的炭化收率由20%提高到44%,提出了磷酸氢二铵预处理提高黏胶纤维炭化收率的机理。以水蒸气为活化剂,当活化温度为950℃,活化时间为30 min时,所制活性炭纤维的比表面积可达1 680 m2/g。开发了活性炭纤维净水器,并考察了其净化效果,研究结果表明:该活性炭纤维净水器具有很好的净水效果,出水CODMn为0.88 mg/L,远优于GB 5749—2006规定的CODMn≤3 mg/L的要求。

活性炭纤维在水处理中的应用现状

活性炭纤维(ACF)是有机纤维材料经碳化、活化制成的一种新型吸附材料,具有独特的物理、化学结构和吸附速度快、容量大、含碳量高、再生容易的特点,比传统活性炭具有更好的吸附性能,应用前景广阔,目前已用于水质净化、废水的常规处理和深度处理、回收废水中有用物质等方面,而且处理效果明显、应用价值高。但由于其价格较高、对大分子污染物的吸附性较差等因素,使得活性炭纤维在水处理中的广泛使用受到一定程度的限制,因此,应当对其加强开发研究,拓宽在水处理中的应用范围。

活性炭纤维在饮用水净化中的应用展望

分析了目前水质存在的问题,阐述了各种水处理技术的优缺点,介绍了活性炭纤维的种类、结构特点及吸附特性,展望了活性炭纤维在饮用水深度净化中的应用前景。

黏胶基活性碳纤维毡的结构与性能研究

采用SEM、XRD、FT-IR等手段,分析表征了黏胶基活性碳纤维(ACF)毡的显微结构;依据化工行业标准HG/T 3922—2006,测试了黏胶基ACF毡的面密度、干燥减量、pH值和灰分等指标,研究了该纤维毡对弱酸性染料废水的净化性能。结果表明:黏胶基ACF表面有丰富的沟槽和微孔,属类石墨微晶结构,含有—OH基团和纤维素环;对染液废水的净化效果良好,用4 g黏胶基ACF毡净化100 mL质量浓度为40.3 mg/L、温度为25℃的弱酸性艳蓝A染料废水,6 h后净化率达80%以上。

“生态浮岛+”对黑臭水体的净化效果与机制研究

传统生态浮岛在水质净化处理时存在浮水植物吸收污染物能力有限,深水处理效果不佳等问题。针对上述局限性,尝试将生态浮岛、活性炭纤维组件和曝气组件进行自由组合,形成"生态浮岛+"装置并用于黑臭水体净化处理。经过22d的处理,基于生态浮岛+活性炭纤维+曝气的"生态浮岛+"全组合装置对COD、TN和TP的去除率分别达到83.9%、50.2%和26.4%,而传统生态浮岛对COD、TN、TP的去除率分别为70.5%、39.2%、17.9%,COD、TN、TP的去除率分别提升了13.4、11.0、8.5百分点。"生态浮岛+"利用颗粒物沉降、植物吸收、微生物降解以及活性炭纤维吸附等协同作用净化水质,可以适应不同水质、水深的水体,使用范围更广,适应性更强。

CO_2直接活化法制备PAN基活性炭纤维及其对苯系气体吸附性能的研究

以聚丙烯腈(PAN)预氧丝为原料,采用CO_2直接活化法,制备了PAN基活性炭纤维,并通过液压成型方式将PAN基活性炭纤维制成滤材。通过氮吸附、SEM和XPS对制得的PAN基活性炭纤维进行表征。利用自搭建的吸附性能测试系统,将PAN基滤材和以相同成型方法制成的粘胶基滤材进行苯、甲苯的吸附测试。结果表明,自制的PAN基活性炭纤维比表面积为860m2/g,总孔容积为0.361m3/g,最可几孔径为0.62nm,官能团为羟基、醚基、羧基、酯基和类吡啶基团。PAN基滤材单位表面积对苯和甲苯的饱和吸附量均大于粘胶基滤材,其吸附活性位比粘胶基滤材多,更适合用来吸附苯系污染物。

多相催化臭氧氧化-纳滤工艺污水深度净化研究

以高吸附性能的活性炭纤维作为催化反应载体,建立了多相催化臭氧氧化-纳滤组合工艺,研究其对污水深度净化效果及其机理。结果表明,由于活性炭纤维的催化作用,显著提高了催化臭氧氧化反应效率,催化臭氧氧化单元单独运行5 h后对紫外吸收值(UVA254)和总有机碳(TOC)的去除率分别为68.2%和32.3%。组合工艺运行5 h后出水UVA254和TOC的去除率分别为98.7%和89.5%,对3类典型内分泌干扰物(如双酚A、萘及苯并[a]芘等)的去除率高达90%以上,均高于单独纳滤工艺的去除率。与单独纳滤工艺相比,单独运行5 h后纳滤膜通量下降23.8%,而组合工艺膜通量仅下降14.6%,体现了组合工艺具有改善出水水质和提高产水能力等多方面先进性。

粘胶基活性炭纤维净化酸性染液废水研究

以真丝绸染色用弱酸性艳蓝A模拟染液废水为净化对象,研究粘胶基活性炭纤维(ACF)对该染液废水的净化效果.研究表明:ACF投加量、光照、染液pH对净化效果均有影响;在可见光照射条件下,ACF投加量为0.5g、染液pH值为2时,ACF对浓度为40mg/L的该染液废水的净化效果最好,反应8h后,净化率可达96%.

湿氧化改性多孔炭对低浓度苯和丁酮蒸汽的吸附

空气中挥发性有机化合物 (VOC)严重危害人体的身体健康 ,因而研究 VOC的去除具有重要意义。该文研究了椰壳活性炭 (AC)和粘胶基活性炭纤维 (ACF)湿氧化处理后对低浓度 VOC苯和丁酮的吸附。 AC和 ACF分别用质量分数为 30 %和 5 0 %的 H2 O2 、浓 HNO3进行湿氧化处理。采用 X射线光电子能谱 (XPS)和氮气容量法研究了 ACF,采用扫描电镜 (SEM)研究了 AC处理前后性质的变化。并利用热重分析仪 (TGA)研究了对挥发性有机化合物丁酮和苯的吸附。实验结果表明 :ACF经 H2 O2 处理后具有活化作用 ,比表面积和微孔容积都增加了 ,特别是用质量分数为 30 %的 H2 O2 处理后更有利于低浓度苯和丁酮的吸附 ;AC经湿氧化处理后 ,扫描电镜下呈现不同的微观形貌特征 ,质量分数为 30 %的 H2 O2 处理后 ,增强了对苯的吸附 ,减弱了对丁酮的吸附。

一种饮用水净化新技术中试试验

目前混凝沉降、砂滤、氯气消毒等常规水处理工艺已经较难达到饮用水的最新国家标准，水处理新工艺、新技术的开发势在必行。本文在自行设计的2吨／小时的中试水处理装置上，以山东省东营市某水库水为原水，先采用混凝沉降、砂滤两步常规工艺，在随后的深度处理中依次通过精密过滤、臭氧氧化消毒、活性炭纤维吸附净化、紫外杀菌四步处理，考察活性炭纤维等深度净化技术对水质的净化效果。试验发现，该组合工艺净化出水完全符合饮用水最新国家标准。通过本试验，为活性炭纤维在饮用水中的应用提供了必要的基础数据。