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活性碳纤维滤芯在饮水处理设备上的应用

时间:2012-03-15 07:35来源:www.5iwater.com 作者:坤泰恒通 点击:

 

 目前自来水处理工艺的状况:到目前为止,常规的自来水处理工艺主要为混凝、沉淀、过滤、消毒四个步骤。其中的消毒工艺是通过向水中投加氯气、漂白粉或二氧化氯等消毒剂,杀灭过滤后水中致病微生物, 有效地控制致病微生物通过自来水管网扩散传播,达到饮用水水质要求。这种消毒工艺对安全饮水具有非常重要的作用,但是大家已经知道,加氯消毒的同时也引起了很多潜在危害。

  由于大部分市政给水系统中只能把氯作为主要的广普消毒剂,氯在灭菌的同时会产生氯化物,形成潜在的致癌物三氯甲烷,有机氯化副产物被证实有致突变和毒性,是癌症和心脏病的主要死亡杀手。

  所以氯在自来水中的作用,我们可以总结为两点:安全饮水,缺“氯”不可;认识“氯”害,无“氯”无忧。

  活性炭吸附在自来水二次处理中的应用:在自来水的二次处理,包括分质供水和终端直饮水设备中,如何消除对人体健康有危害的氯消毒副产物是实现安全饮水的基本条件。

  活性炭作为目前水处理中应用最广泛的过滤材料,是吸附自来水中的有机污染物、消毒剂和消毒副产物的最主要水处理方法。

  活性炭是一种经特殊处理的炭,具有无数细小孔隙,表面积巨大,具有很强的物理吸附和化学吸附功能。

  在传统应用中的活性炭种类有很多。一般制成粉末状或颗粒状。粉末状活性炭(AC)的活性炭吸附能力强,制备容易,价格较低,但再生困难,一般不能重复使用。和颗粒状活性炭(GAC)价格较贵,但可再生后反复使用,并且使用时的劳动条件较好,操作管理方便。因此在水处理中较多采用颗粒状活性炭。

  影响活性炭吸附的因素:吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标,吸附能力的大小是用吸附量来衡量的。而吸附速度是指单位重量吸附剂在单位时间内所吸附的质量。在水处理中,吸附速度决定了水需要和吸附剂接触时间。

  活性炭的吸附能力与活性炭的孔隙大小和结构有关。一般来说,颗粒越小,孔隙扩散速度越快,活性炭的吸附能力就越强。

  活性炭纤维的特点:随着科学技术的进步和水处理的特殊要求,活性炭的研究从本身的孔结构和比表面积逐步发展到研究表面官能团对活性炭吸附性能的影响。

  活性碳纤维(Activated Carbon Fibers, 以下简称ACF)近年来在水处理方面受到了大家的重视,它的精度一般为5~20μm,其制备原理与传统的活性炭制备相同,即将纤维状碳在800℃以上用水蒸气或二氧化碳火花处理。纤维状活性炭的孔隙结构以微孔为主,中孔很少,几乎没有大孔,比表面积可达2500m2//g,具有吸附速率决,吸附容量大等特点。

  (一)、吸附行程短,速度快;ACF对有机物吸附量比颗粒状活性炭(GAC)大几倍至几十倍,对无机物也有很好的吸附能力,并能保持较高的吸附速度和较长的使用寿命。

  (二)、比表面积大,有效吸附量高。由于同样重量的纤维的表面积是颗粒的近百倍,所以需要填充的活性碳纤维的重量非常小,然而吸附效率却非常高,笔者通过大量的测试验证ACF的97%吸附率远远高于颗粒活的最高吸附率88%,而且体积及总重量也都很小。

  (三)、对低浓度吸附质的吸附能力特别优良,对ppm数量级吸附质仍保持很高的吸附量 ,这个特点特别适用于对自来水进行二次净化的家庭终端饮水处理设备

  活性炭纤维综合应用:由于ACF 在活性炭吸附处理中,具有非常明显的优点,我认为非常值得推广和应用。另外随着ACF 生产技术的不断研究和发展,一些专业厂家逐步研究出具备多种附加功能的ACF,包括除汞ACF,除铅ACF,以及载银除菌ACF。我认为有了这些特定功能的ACF生产技术将更有利于ACF在水处理行业的推广,本人将在后续的实际应用中进行进一步的测试和验证。

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