生物活性炭纤维工艺在微污染水源处理中的应用
活性炭纤维在治理水和大气污染中的应用
活性炭纤维在治理水和大气污染中的应用【摘要】活性炭纤维是一种有效的污染治理材料，在水和大气污染治理中具有重要应用价值。
在水污染治理中，活性炭纤维能够吸附和去除水中的有机物、重金属离子等有害物质，提高水质净化效果。
而在大气污染治理中，活性炭纤维则可吸附空气中的污染物质，如二氧化硫、氮氧化物等，有效改善空气质量。
活性炭纤维具有高效吸附性能、较大的比表面积和良好的化学稳定性，使其成为环境污染治理领域的重要材料之一。
开发和应用活性炭纤维对于改善环境质量、保护生态环境至关重要。
通过对活性炭纤维在水和大气污染治理中的应用研究，可以为环境保护工作提供有力支持，并促进环境治理技术的进步和完善。
【关键词】活性炭纤维、水污染、大气污染、环境污染、治理、应用、重要性1. 引言1.1 活性炭纤维在治理水和大气污染中的应用活性炭纤维是一种具有高效吸附性能的新型材料，广泛应用于水和大气污染治理中。
在水污染治理方面，活性炭纤维可以有效去除水中的重金属、有机物和其他污染物，净化水质，保护水资源。
而在大气污染治理方面，活性炭纤维可以吸附空气中的有害气体和颗粒物，净化空气，改善环境质量。
活性炭纤维在治理水和大气污染中的应用不仅能够有效提高环境质量，还能够保护人类健康和生态环境。
通过科学合理地利用活性炭纤维，可以使得水和空气中的污染物得到有效管理和治理，减少环境污染对社会经济发展和生态平衡造成的危害。
活性炭纤维在环境污染治理中的应用具有重要意义，对环境保护和可持续发展具有积极的推动作用。
希望未来能够进一步深化活性炭纤维在水和大气污染治理中的研究应用，为建设美丽中国、构建生态文明作出更大的贡献。
2. 正文2.1 活性炭纤维在水污染治理中的应用1. 污水处理：活性炭纤维具有大比表面积和孔隙结构，能够有效吸附水中的有机污染物和重金属离子，提高污水处理效率。
通过将活性炭纤维纳入污水处理系统中，可以有效去除废水中的有害物质，达到净化水质的目的。
生物活性炭技术在水处理中的应用
生物活性炭技术在水处理中的应用研究摘要：BAC技术结合并优化了活性炭吸附和生物降解两种作用，在水处理方面净水效果显著。
介绍了生物活性炭技术处理污水的作用机理，简述了近年来国内外生物活性炭技术在水处理中的研究与应用，提出了生物活性炭技术的发展方向。
关键词：生物活性炭水处理作用机理应用随着工业的发展，饮用水源的污染日益加剧，饮用水的卫生和安全也受到越来越广泛的关注，水中所含污染物的种类和数量不断增多，污染成分也越来越复杂。
采用常规的水处理方法已不能满足要求，必须进行深度处理，一些作用单一的材料和方法已不适用［1］。
所以，来源广泛且容易再生，能反复利用的活性炭倍受关注，其发达的细孔结构和特异的表面特性使它不仅具有极强的吸附性能、氧化还原性能、电性能，而且还可以与其它材料联合应用，作为催化剂及催化剂和生物的载体，所有这些结构特性使活性炭在水处理技术中得以广泛应用［2］。
随着颗粒活性炭（Granular Activated Carbon，GAC）废水处理技术的发展，人们发现GAC表面极易于微生物的繁殖，而且，具有微生物繁殖的活性炭使用寿命比无微生物的GAC要长。
1978年，美国学者米勒（ler）和瑞士R.W. Rice首次采用了“生物活性炭”（Biological Activated Carbon，BAC）这一术语。
其实，从20世纪60年代开始，欧洲一些国家就用到BAC技术来深度处理水，并取得良好的效果。
我国也于70年代开始对BAC进行研究，而在废水处理方面，BAC技术才刚刚起步，然而，该技术的优越性在实际应用当中为众所公认的［3］。
1 BAC作用机理生物活性炭（BAC）技术以粒状活性炭为载体，通过富集或人工固定化微生物，在活性炭表面形成生物膜，利用活性炭的吸附作用和生物膜的生物降解作用来去除污染物。
同时，生物膜通过生物降解活性炭吸附的部分污染物而再生活性炭，从而大大延长活性炭的作用周期。
（1）活性炭的吸附作用活性炭的吸附作用是通过活性炭固体表面具有多孔性的特点，吸附去除污水或废水中的有机物及有毒物质，使之达到净化的目的。
活性炭纤维在治理水和大气污染中的应用
【“乐教”促“乐学”_语文论文】乐教乐学中年级作文教学尝试一提作文，不论是教师，还是学生，皆谈虎色变怕教或怕学。
三年级学生尤其畏惧作文。
能否攻克这种心理障碍，关系到作文教学的成败。
为此，我把它视为教学重点加以研究。
我认定：只要遵循学生的认识规律，培养写作兴趣，设计出好的训练内容，实施优化的教学法，有计划、有步骤地严格训练，作文教学就能获得成功。
我在中年级作文教学中作了以下的尝试。
一、激发兴趣：先扶后放，练好写段。
小学语文教学大纲提出：三年级作文要侧重训练写好一段完整、连贯、通顺的话。
这就要求我们指导学生踏踏实实地练好这个基本功。
在学生尚未掌握写一段话的技能时，教师要扶他们一把：降低写作坡度，架设阶梯，让学生能攀上去，摘着果子。
我的第一节作文课从听记训练开始：我讲述《刘源源练字》两遍，然后理清这段话的三层意思：（1）源源的字写不好；（2）爸爸（刘少奇）教导、鼓励她；（3）源源的字写好了。
学生先练习口述，再用笔记下。
只要文句通顺，能写清三层意思的都给高分。
啊，作文这么容易！孩子们不怕了。
我再让他们仿效着写了《我学钢笔字》、《我学作文》。
三次练习浅近易学，很快消除了学生的畏难情绪，我作画龙点睛的小结：作文就是用我手写我口，怎么想，怎么说，就怎么写，一点也不难。
孩子们喜欢作文了。
接着，我教学生依照课文的重点段仿写，把中心意思写清楚，内容写具体。
例如：学《晨读》，仿第一段的时、地、人、事四要素写来校早读的欢愉；学《三味书屋》，仿写《我们的教室》训练有具体内容，又有亲身体验，学生易写、乐写，一改过去难写、苦写的状况。
我再言传身教，带领学生一起投入艰苦的劳动，去换取写作成功的喜悦。
二、循序渐进：组段成篇，写好放胆文。
在学生掌握了写段的方法后，我遵照从易到难的原则，从局部到整体进行篇的训练。
（1）组段成篇。
写了片段《我睡不着了》、《啊，水族馆》、《快乐的一刻》，就教学生把若干个段组织起来，汇集成篇《快乐的秋游》。
活性炭纤维在治理水和大气污染中的应用
活性炭纤维在治理水和大气污染中的应用
活性炭纤维是一种具有高度发达的孔隙结构和疏水性能的材料，广泛应用于治理水和大气污染。
其在吸附和催化降解污染物方面具有良好的性能，下面将详细介绍活性炭纤维在治理水和大气污染中的应用。
活性炭纤维在水污染治理中的应用是非常广泛的。
由于活性炭纤维具有高度发达的孔隙结构，表面积大，能够有效地吸附水中的有机污染物、重金属离子和油污等。
活性炭纤维可以通过物理吸附和化学吸附的方式，将水中的污染物吸附到其表面，从而达到净化水质的目的。
活性炭纤维还可以通过催化氧化和还原反应来降解水中的有机污染物，如苯、酚、氨氮等。
活性炭纤维在水处理、水环境保护和饮用水净化等方面有着广泛的应用前景。
除了上述应用之外，活性炭纤维还可以用于土壤修复和废水处理等领域。
活性炭纤维可以通过吸附和催化降解的方式去除土壤中的有机污染物、重金属离子和农药残留等。
活性炭纤维还可以用于电解污水处理、电化学氧化和生物膜反应器等废水处理技术中，具有高效、经济、环保等优点。
活性炭纤维在土壤修复和废水处理方面也有着广泛的应用价值。
活性炭纤维在治理水和大气污染中具有重要的应用价值。
其具有高度发达的孔隙结构和疏水性能，能够有效地吸附和降解水和大气中的污染物。
活性炭纤维在水污染治理、大气污染治理、土壤修复和废水处理等方面有着广泛的应用前景。
希望在未来能够进一步研究和开发活性炭纤维，以提高其吸附和降解能力，为环境污染治理做出更大的贡献。
活性炭纤维在治理水和大气污染中的应用
活性炭纤维在治理水和大气污染中的应用【摘要】活性炭纤维是一种环境治理材料，被广泛应用于水和大气污染治理中。
在水质净化中，活性炭纤维能有效吸附去除重金属、有机物等污染物，提高水质净化效果。
在大气污染治理中，活性炭纤维也能吸附去除有害气体，改善空气质量。
其优势包括高比表面积、强吸附性能和可再生利用等。
活性炭纤维对环境污染有显著净化效果，未来在环境治理中展望广阔。
活性炭纤维是一种有效的环境治理材料，具有较好的应用前景，对于水和大气污染的治理有着重要作用。
【关键词】活性炭纤维、水质净化、大气污染、环境污染、环境治理、前景展望、优势、效果、应用、环境材料1. 引言1.1 活性炭纤维在治理水和大气污染中的应用活性炭纤维是一种具有微孔结构和大比表面积的炭材料，在治理水和大气污染中发挥着重要作用。
活性炭纤维不仅能有效去除水中有机物、重金属和微生物污染物，还能吸附空气中的有害气体和颗粒物，净化环境。
其应用广泛且效果显著，受到了越来越多环保领域的关注和青睐。
在水质净化中，活性炭纤维通常用于制备活性炭纤维滤料或活性炭纤维膜，通过物理吸附和化学吸附的方式去除水中的有机物、异味物质和重金属离子。
活性炭纤维滤料不仅具有高效吸附性能，还具有良好的机械强度和抗污染能力，可以循环使用，成本低廉。
在大气污染治理中，活性炭纤维通常用于制备空气净化滤料或口罩等产品，能够高效吸附空气中的二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物和颗粒物等有害物质，净化空气质量，保障人们的健康。
活性炭纤维的应用不仅能有效治理水和大气污染，还可以对环境污染进行有效净化，保护生态环境。
活性炭纤维技术具有速度快、效果好、成本低的优势，在环境治理中具有广阔的应用前景。
活性炭纤维是一种环保材料，对于改善环境质量，维护人类健康具有重要意义。
2. 正文2.1 活性炭纤维在水质净化中的应用1. 吸附性能优良：活性炭纤维具有高度的孔隙结构和比表面积，能够有效吸附水中的有机物、重金属离子、杂质等，从而净化水质。
活性炭纤维在治理水和大气污染中的应用
活性炭纤维在治理水和大气污染中的应用
活性炭纤维是一种具有较高比表面积和孔隙结构的纤维材料，具有很强的吸附性能和化学稳定性，因此在水和大气污染的治理中有着广泛的应用。
在水污染治理方面，活性炭纤维可以用于去除水中的有机物、重金属离子和微生物等污染物。
由于活性炭纤维具有大量的微孔和介孔，它能够有效地吸附有机物质，如苯、甲苯、甲醛等。
活性炭纤维表面上的功能基团可以与重金属离子发生化学反应，从而达到去除重金属离子的目的。
活性炭纤维可用于去除水中的铅、镉、汞、铬等重金属离子。
活性炭纤维还能够吸附微生物，如细菌、病毒和囊虫等，有效地提高水质。
除了吸附污染物，活性炭纤维还可以用于催化或光催化分解污染物。
通过对活性炭纤维进行表面改性，可以在其表面引入催化剂，从而使活性炭纤维具有催化或光催化分解污染物的功能。
将二氧化钛修饰到活性炭纤维表面上，可以使其具有光催化去除有机物的能力。
活性炭纤维还可以用于膜分离技术，通过在纤维表面引入特殊功能膜层，可以实现对水和大气中污染物的分离和去除。
活性炭纤维在水和大气污染治理中具有广泛的应用前景。
它能够高效地吸附和去除水和大气中的污染物，具有较高的污染物去除率和稳定性。
活性炭纤维还可以通过催化或光催化分解污染物，进一步提高治理效果。
随着科学技术的不断进步和发展，相信活性炭纤维在水和大气污染治理中会有更广泛的应用和发展。
活性炭纤维在治理水和大气污染中的应用
活性炭纤维在治理水和大气污染中的应用
活性炭纤维是一种具有高比表面积和多孔结构的碳材料，具有良好的吸附性能和化学稳定性，被广泛应用于水和大气污染治理中。
1.污水处理
活性炭纤维可以用于有机物的去除和重金属离子的吸附。
其高比表面积和多孔结构使得其吸附能力更强，可以有效地去除污水中的有机物和重金属离子。
活性炭纤维可以通过改变孔径大小和表面性质来调控其吸附性能，从而实现对不同污染物的选择性去除。
3.地下水修复
由于其高吸附性能，活性炭纤维被广泛应用于地下水中难降解有机物的修复。
通过将活性炭纤维置于地下水中，可以吸附和去除有机物，降低地下水中有机污染物的浓度。
活性炭纤维的多孔结构还可以增强生物降解菌的附着和生长，提高地下水中有机物的降解效率。
1.空气净化
活性炭纤维可以有效去除空气中的有害气体和异味物质。
其多孔结构和高比表面积可以提高其吸附能力和去除效率，使其成为一种理想的空气净化材料。
活性炭纤维可以用于空气过滤器和防护面具等设备中，可以吸附和去除空气中的颗粒物、VOCs、臭气等有害物质，改善空气质量。
2.汽车尾气处理
活性炭纤维可以用于汽车尾气处理中，通过吸附和催化氧化等方式去除尾气中的有害物质。
将活性炭纤维应用于汽车尾气净化装置中，可以有效降低尾气中的颗粒物、有机物和有害气体的浓度，减少对环境和人体的污染。
生物炭技术在废水处理中的应用
生物炭技术在废水处理中的应用生物炭技术在废水处理中的应用随着工业化和城市化的加速发展，废水处理成为了一个迫切的问题。
传统的废水处理方法存在着处理效率低、成本高、处理后的副产物难以处理等问题。
然而，生物炭技术作为一种新兴而有效的废水处理方法，正在引起越来越多的关注。
本文将探讨生物炭技术在废水处理中的应用，简要介绍其原理和优势，并讨论其在实际应用中的一些挑战和发展前景。
生物炭技术，即通过高温热解植物生物质制备而成的一种碳材料，具有特殊的物理和化学性质。
生物炭的特点包括多孔性、高比表面积、强大的吸附能力以及良好的化学稳定性。
这些特点使得生物炭成为一种理想的废水处理材料。
生物炭技术在废水处理中主要应用于吸附和生物降解两个方面。
首先，生物炭作为一种强大的吸附剂，能够有效去除废水中的有机物、重金属离子和其他污染物。
例如，生物炭可以吸附有害物质如重金属离子，减少其对水体生态系统的影响。
其次，生物炭作为一种载体，在废水处理中具有良好的生物活性，可以提供理想的微生物附着和生长环境，促进微生物的降解作用。
通过这种方式，生物炭可以协助生物降解废水中的有机物，加速废水的净化过程。
生物炭技术在废水处理中有许多优势。
首先，生物炭的制备成本较低，原料广泛且易得。
其次，生物炭具有良好的再生性能，可以通过热解再生的方法重复使用。
这不仅降低了废水处理的成本，还减少了对自然资源的依赖。
此外，生物炭具有优异的吸附能力和较长的使用寿命。
相对于传统的废水处理方法，生物炭技术能够提高处理效率，并减少能源和化学药剂的消耗。
然而，生物炭技术在废水处理中仍面临一些挑战。
首先，生物炭的制备工艺和参数对最终产物的性能有很大影响。
我们需要进一步研究和优化制备过程，以提高生物炭的吸附和生物降解性能。
其次，生物炭与废水中的其他成分的相互作用机制还不完全清楚，需要进行更深入的研究。
此外，生物炭在实际应用中的长期稳定性和环境安全性也需要考虑。
尽管生物炭技术在废水处理中面临一些挑战，但它仍具有广阔的发展前景。
活性炭纤维在治理水和大气污染中的应用
活性炭纤维在治理水和大气污染中的应用活性炭纤维是一种由活性炭纤维结构组成的材料，具有高比表面积、高孔径、高吸附性能等特点，被广泛应用于水和大气污染的治理中。
本文将从活性炭纤维在水和大气污染治理中的应用进行探讨。
1. 活性炭纤维对有机物的吸附活性炭纤维具有高比表面积和多孔结构，使其具有较大的吸附容量和较好的吸附效果。
对于水中的有机物污染物，如苯、甲醛、重金属离子等，活性炭纤维可以通过吸附作用将其固定在纤维表面或孔道内，起到去除有机物污染的作用。
由于活性炭纤维具有较好的导电性能，可以通过电吸附技术加强对有机物的吸附效果。
2. 活性炭纤维对重金属离子的吸附活性炭纤维对重金属离子具有较高的选择性吸附能力。
通过活性炭纤维处理水中的重金属离子，可以有效去除水中的重金属污染物，降低水体对生态环境的危害。
由于活性炭纤维对重金属离子具有较好的可再生性，可以通过复苏再生技术循环利用，提高材料的利用率。
3. 活性炭纤维在水处理中的应用活性炭纤维在水处理中常被用于制备各种吸附剂，例如活性炭纤维颗粒、活性炭纤维膜等。
这些吸附剂可以有效去除水中的悬浮物、有机物、细菌等，同时保持水的透明度和口感，提高饮用水的质量。
活性炭纤维膜还具有良好的分离效果和较高的通量，可应用于水的深度处理和脱盐等领域。
1. 活性炭纤维对大气中有害气体的吸附活性炭纤维具有较大的比表面积和多孔结构，可以吸附大气中的有害气体，如二氧化硫、氮氧化物、苯等。
将活性炭纤维纳米材料应用于大气颗粒物捕集器、废气净化设备等中，可以有效去除大气中的有害气体，降低空气污染程度。
3. 活性炭纤维在污染气体处理中的应用活性炭纤维还可以用于污染气体的吸附和净化。
在工业废气处理中，通过将活性炭纤维材料应用于吸附剂中，可以有效吸附废气中的污染物，如苯、酚等有机化合物，减少对环境的危害。
活性炭纤维还可以通过电吸附、光催化和生物降解等方式对污染气体进行处理。
总结而言，活性炭纤维在水和大气污染治理中有着广泛的应用前景。
生物活性炭工艺在废水处理中的应用
生物活性炭工艺在废水处理中的应用1 活性炭吸附净水原理活性炭是一种非极性吸附剂。
外观为暗黑色，有粒状和粉状两种。
近几年又发展了球状活性炭，浸透型活性炭和高分子涂层活性炭等新的品种。
主要成分除炭以外还含少量的氧、氢、硫等元素，以及水分、灰分。
其具有巨大的比表面积（通常比表面积高达500～1700m2/g）和特别发达的微孔，吸附性能和化学稳定性良好，可以耐强酸、强碱，能经受水浸、高温、高压作用，不易破碎。
活性炭吸附水中溶质分子是一个复杂的过程，是几种力综合作用的结果，包括离子吸引力、范德华力、化学杂和力。
根据吸附的双速率扩散理论认为，吸附是一个由迅速扩散和缓慢扩散两阶段构成的双速过程，迅速扩散在数小时内即完成，发挥了60%~80%活性炭的吸附容量。
迅速扩散是溶质分子在碳粒内沿径向均匀分布的阻力小的大孔隙中扩散的过程。
这些大孔隙产生径向的扩散阻力。
当分子从大孔进一步进入与大孔相通的微孔中扩散时，由于受到狭窄孔径所产生的很大阻力，从而极为缓慢。
微孔也是在碳粒内均匀分布，但不构成径向的扩散阻力。
影响粉末活性炭吸附的因素涉及溶质分子极性、分子量大小、空间结构，这一点取决于水源水质的特征。
活性炭对不同的物质分子具有选择吸附性。
投加粉末活性碳后，水体相当部分有机物得到去除，水体中胶状物质含量减少，表面粘度下降。
粉末活性碳吸附在絮凝物上，有利于絮体的架桥，能改善絮体的结构。
除有良好的去除有机污染能力，同时还具有良好的助凝作用，使出水CODcr、色度、浊度大幅度下降。
同时活性炭对水中的致癌物与致突变物及其含酚化合物均有良好的去除效果。
粉末活性炭对人工合成化学物的吸附去除主要取决于该化合物的类型。
在选择投加点时，要有充足的搅拌条件，使粉末活性炭能快速与处理水有良好的混合接触；尽量延长粉末活性炭与水体接触吸附时间，充分利用粉末活性炭的吸附能力，提高吸附率；选取粒径小和中孔较发达的木质粉末活性炭，使同等重量的活性炭吸附面积相对大，提高活性炭对有机物的吸附效能；尽量减少水处理药剂对吸附的干扰(如氯、高锰酸钾、混凝剂等)；根据投加量的多少、场地条件选取干式或湿式投加。
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・污染防治技术・生物活性炭纤维工艺在微污染水源处理中的应用曹蕾,魏家泰(东南大学能源与环境学院,江苏 南京 210096)摘 要:生物活性炭纤维(BACF )是在生物活性炭的基础上,以活性炭纤维代替颗粒活性炭,用于处理微污染水中有机污染物。
BACF 技术作为一种新的水的深度处理工艺,结合了吸附与生物降解的双重效能,可以有效提高对原水的净化效果,同时也可以扩大水源水的取水范围,是一项先进的水处理技术。
关键词:活性炭纤维;生物活性炭纤维;微生物;微污染水中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:10062009(2008)05-0044-04Appli ca ti on of B i olog i ca l Acti va ted Carbon F i ber Techn i cs i nM i cro 2polluted W a terheadCAO Lei,W E I J ia 2tai(Energy A nd Environm ent D epart m ent,Southeast U niversity,N anjing,J iangsu 210096,China )Abstract:Based on the water treat m ent technique of bi ol ogical activated carbon (BAC ),B i ol ogical Activa 2ted Carbon Fiber (BACF )was used in organic pollutants re moval of m icr o 2polluted water t o rep lace granular acti 2vated carbon .The BACF technol ogy combined the effects of ads or p ti on and bi odegradati on showed a high perfor mance in m icr o 2polluted water purificati on and increased s ource water .BACF was an advanced water treat 2ment technol ogy .Key words:Activated Carbon Fiber;B i ol ogical Activated Carbon Fiber;M icr obe;M icr o 2polluted W ater收稿日期:2007-12-24;修订日期:2008-06-29基金项目:江苏省自然科学基金资助项目(BK2004075)作者简介:曹蕾(1984—),女,江苏泰州人,在读硕士生,从事活性炭纤维在水处理方面的研究。
活性炭纤维是一种新型高效吸附材料,是继粉状活性炭(P AC )和颗粒活性炭(G AC )之后的第三代活性炭产品。
由于其结构上的独特特点,克服了传统活性炭应用过程中的缺陷,具有更高的吸附性能,在环保、医药、家居、化工[1]等方面得到了广泛应用。
生物活性炭纤维(BACF )新技术以活性炭纤维作为载体,在表面固化、培养、驯化微生物,形成BACF,结合了吸附与生物降解的双重效能,无需外加能量进行脱附、解吸,在微污染水处理方面具有较好的应用前景。
1 载体ACF 特点、性能和制备1.1 ACF 的特点活性炭纤维(ACF:activated carbon fibers )的主要化学成分是碳,表面孔结构以1nm ～2nm 左右的微孔为主,孔径分布狭窄且均匀,没有大孔和过渡孔。
ACF 的比表面积较大,用BET 法测定一般为600m 2/g ～1200m 2/g,甚至可达3000m 2/g[2],是G AC 的1.5～3倍。
因而其吸附容量大,吸附路径短,吸附速度快,再生容易,可重复使用上千次,使用寿命长。
ACF 以纤维束、布、毡、纸等各种不同形态出现。
形状不同,应用时吸附层的基本性能值有很大差别。
从容易处理及适用于多种用途的角度来考虑,目前ACF 大多是以毡状形态生产。
1.2 ACF 的性能ACF 的微孔直接分布在纤维的表面,有效吸附孔数目多,吸附质容易到达ACF 的活性中心而被吸附,实验证明ACF 对于痕量物质有很好的吸附效果[3]。
—44—第20卷 第5期环境监测管理与技术2008年10月由不同的原料或不同方法制备的ACF 表面有一系列电极电位不同的含氧官能团,对某些吸附质具有特殊的选择吸附功能和氧化还原及催化能力。
参与反应的表面官能团的种类和数量决定了ACF 的这种催化氧化还原性能。
1.3 ACF 的制备目前制备ACF 的有机纤维原料种类有聚丙烯腈(P AN )、粘胶基、沥青基、酚醛树脂、苯乙烯/烯烃共聚物、高熔点芳香族聚酰胺、天然纤维、木质纤维等,通常工业中用的是前面4种。
1.4 生物活性炭纤维BACF悬浮在液相中的微生物附着在ACF 上,逐渐在ACF 的局部区域形成薄的生物膜,最后形成一层将载体完全包裹的成熟的生物膜,从而完成对微生物的固定化。
这一阶段是ACF 的吸附作用向生物膜的降解作用的转变过程。
一般来说,BACF 可通过生物降解再生作用即自行完成其解吸过程,不需外加能量进行脱附,与传统颗粒活性炭相比减少了再生的能耗,降低了运行费用。
2 微污染水的处理2.1 微污染水的水质由于人工合成化学物质的种类很多,以及工业废水排放量越来越大,饮用水源水中存在着大量的微污染物质,直接影响到饮用水安全。
太湖梅梁湾水体中检出总藻毒素(T MC -RR 、T MC -LR )、胞外藻毒素(E MC -RR 、E MC -LR )质量浓度平均分别为1.819μg/L 、1.090μg/L 、0.491μg/L 和0.077μg/L [4]。
受污染的江河水体中微污染物质主要包括有毒化学物和挥发性有机化学物,这些污染物种类较多,性质复杂。
戴军升[5]等对黄浦江7个断面水样检测中检出有47种有机化合物,其经氯化消毒后生成的氯化有机化合物是公认的“三致”物质,对人体健康危害很大。
不同的水源所含污染物种类和数量各不相同,即使同一水源其污染物质成分与含量也会随时间空间发生变化。
因此,对微污染水的处理成为当前水处理技术中又一个研究热点。
2.2 微污染水的处理技术2.2.1 物理化学处理方法吹脱是利用水中溶解化合物的实际浓度与平衡浓度之间的差异,将挥发性组分不断由液相扩散到气相中,达到去除挥发性有机物的目的。
去除效果与接触时间、气液比、温度、蒸汽压有关。
李良等[6]人采用吹脱法处理含油废水,在正交实验中得到的硫化物最高去除率为100%。
吸附预处理技术是利用物质强大的吸附能力或交换作用来去除源水中污染物质的目的。
目前用于水处理中的吸附剂主要有:活性炭(AC )、硅藻土、二氧化硅、活性氧化铝、沸石、离子交换树脂,其中用得最多的是活性炭。
陈碧[7]研究了几种吸附材料在印染废水脱色中的优缺点。
活性碳吸附性能最优良,但费用太高;矿土、工业废渣、废弃蛋白质不仅脱色效果好,且有效利用了工业废物,减少环境污染。
强化混凝技术采用新型混凝剂、助凝剂,能有效地去除或降低水中的浊度、菌类、氟化物、有机污染物、重金属等物质。
齐庚申等[8]自制两种新型高分子混凝剂处理热电厂冲洗地面煤灰废水,具有投加量小、沉降快、絮体聚集能力强等优点,获得了理想的处理效果。
膜分离是一种新型的微污染水处理技术,包括膜分离及膜生物反应器。
膜分离法是用天然或人工合成高分子薄膜做介质,以外界能量或化学位差为推动力,是深度水处理的一种高级手段,可以有效去除水的臭味、色度、消毒副产物前体及其他有机物和微生物。
NoHwa Lee 等[9]采用MF 和UF 处理不同水质的河水,能去除水中胶体、微粒、细菌和腐殖酸等大分子有机物,但对低分子量含氧有机物几乎无效。
化学预氧化方法依靠氧化剂的氧化能力,分解破坏水中污染物的结构,,从而转化或分解污染物。
冯涛等[10]研究了UV /O 3、H 2O 2/O 3、UV /H 2O 2/O 3、US/O 3等几种典型的高级氧化技术降解有机废水的机理。
王彦丽等[11]研究提出化学方法和电子束辐射技术的联合工艺是处理工业废水中有机污染物的有效途径。
光催化氧化是化学氧化的一种延伸,在化学氧化和光辐射的共同作用下,反应速率和氧化能力比单独的化学氧化有明显的提高。
光氧化法均以紫外光为辐射源,同时水中需预先投入一定量氧化剂或催化剂等。
雷乐成等[12]对光助Fent on 高级氧化技术处理P VA 退浆废水作了研究,COD 去除率大于90%。
2.2.2 生物处理方法—54—生物氧化法是一种借助微生物群体的新陈代谢作用,有效去除或减少可能在加氯后生成致突变物质的前驱体的处理技术。
生物处理单元可设在传统净水工艺的不同位置,以发挥不同的作用。
目前开发的技术主要有生物陶粒滤池、生物流化床、生物接触氧化池和生物活性炭滤池等,另外还有超滤膜生物反应器和电生物反应器。
褚华宁等[13]研究了厌氧-好氧法处理造纸废水,获得了良好的效果。
许芝等[14]研究了不同填料对生物接触氧化工艺处理效果的影响。
结果显示,组合式填料与立体网状填料相比,受投加率的影响低,挂膜速度快,耐冲击负荷能力强。
3 BACF在微污染水处理中的应用3.1 BACF工艺的运行机理3.1.1 高效的吸附效应如前所述,由于ACF特定的孔结构,其对低浓度有毒有害有机物的吸附能力特别优良,即使对小分子量痕量的有机物仍保持很高的吸附率。
Jya-jyun Yu等[15]研究了用ACF吸附修复受有机氯化物污染的地下水。
大多数挥发性有机物(VOCs,包括TCE,PCE,1,1,2-TCA,1,1-DCE)很容易吸附在ACF上,从而得以去除。
徐中其等[16]用ACF 吸附处理氯毒素生产排放的废水,吸附量为214mg/g,而G AC对硝基化合物的吸附量一般只有70mg/g。
3.2 生物降解与解吸的协同效应将ACF用作为微生物载体,形成活性炭纤维生物膜-BACF。
微生物在纤维束中固定、繁殖,水中污染物被有效吸附后,延长了在系统中的停留时间,有助于进一步被生物降解。
吸附与生物降解的协同作用能保证活性炭纤维的吸附性能在正常的工作范围,因此BACF工艺无需外界能量进行脱附解吸。
3.2.1 去除COD李秋瑜等[17]对BACF去除微污染水中的有机物进行了实验研究,并与同样方法制备的BAC比较。
BACF处理效果的优势十分明显,出水COD 值始终低于2.5mg/L,单位吸附量是ACF的2.6倍,且可以有效减小填料用量和装置大小,降低处理费用。
周娟娟等[18]研究了BACF的可挂膜性及对COD的去除率,结果表明微生物在ACF上生长及生物挂膜是可行的,COD去除率达到54%～65%,明显优于BAC技术,出水COD指标符合国家饮用水标准,出水水质稳定。