活性炭纤维在水处理中的应用研究新进展

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1、活性炭纤维在水处理中的应用研究新进展-污水处理摘要：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、染料灰水、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。　　关键词：活性炭纤维水处理净化吸附　　NewProgressesInAppliedResearchonActivatedCarbonFiberinWaterTreatment　　TANGDeng-yong，ZHEN

2、GZheng，Sudong-hui.GuoZhao-bing　　（StateKeyLaboratoryofpollutionControlandResourceReuse，DepartmentofEnvironmentalEngineering，NanjingUniversity，Nanjing210093，China）　　Abstract：TheeffectsofactivatedCarbonfiber（ACF）inWaterpurificationand　Wastewatertreatmentareintroduced，a

3、ndthecurrentsituationofthestudyonACFinremovingorganicpollutantsinwater，purifyingpollutedgroundwater，removingheavymetals，sterilization，aswellasinthetreatmentofwastewaterfrompharmaceuticalindustry，phenol－bearingwastewater，wastewaterfromdyestuffindustry，blackliquorfrom

4、papermakingindustry，organicwastewaterandwastewaterwithhigh－valenceionsaresummarized.Fourkeyaspectsof　theresearchintheuseofACFinwatertreatmentarepointedout.　　Keywords：activatedcarbonfiber；watertreatment；purification；adsorption　　活性炭纤维（activatedcarbonfiber，ACF）是继粉状活性炭（

5、PAC）和颗粒活性炭（GAC）之后的第三代活性炭产品，是随着碳纤维工业发展起来的一种新型碳材料。20世纪60年代初，在碳纤维研究基础上研制出活性炭纤维。20世纪70年代，逐渐开始活性炭纤维的工业化生产。ACF是由有机纤维原料经炭化、活化而成。根据生产中前驱体的不同，ACF主要分为粘胶基ACF、酚醛基ACF、聚丙烯睛基ACF（PAN－ACF）。沥青基ACF（pitch－ACF）等。　　CF与PAC、GAC等炭材料相比，孔径分布狭窄而均匀，微孔体积占总孔体积的90％左右，微孔孔径大多在1nm左右，没有大孔和过渡孔。ACF还有一定量

6、的表面官能团，对水溶液中的有机物和重金属离子等有较大的吸附容量和较快的吸附速率，并且容易再生。采用ACF处理原水或废水，可大大减小处理装置的体积，提高处理效率。对于有回收价值的污染物，可通过ACF富集，加以回收，实现资源化。尤为重要的是，ACF对低浓度吸附质，即使对痕量级吸附质仍保持有很高的吸附量，而GAC往往在低浓度时吸附能力大大降低［l］。ACF还可根据需要加工成纤维束、毡、布、纸以及其它形态，这样便于工程应用和工艺的简化。因而其在水处理中有较广泛的应用。　　下面就介绍一下最近几年国内外在这方面的研究进展。　　1水质净化　

7、　1.1水源水中有机微污染物的去除　　孙治荣等［2］研究了几种ACF去除水中微污染物的效果，其中一种ACF1对CODmn，Euv254，CCl4有较好的去除效果，而另一种ACF3对CHCI3的去除效果最好。当CHCI3的平衡质量浓度为60μg／L时，ACF3对CHCI3的吸附容量为212μg／g。C.Brasquet等［3］研究了活性炭纤维对苯酚和腐植酸的吸附。ACF对苯酚吸附效果很好，吸附容量为130mg／g；而对腐植酸几乎不吸附。　　1.2三卤甲烷（THMS）和卤代烃的去除　　JunWenLi等［4］研究了活性炭纤维和颗粒

8、活性炭对氯化消毒副产物——三卤甲烷（THMS）的吸附。研究发现，ACF的吸附容量大约是GAC的两倍，且随着THMS憎水性增大或溴取代的增多而增大。　　安丽等［5］研究了活性炭纤维吸附水溶液中痕量（μg/L级）三氯甲烷和四氯化碳。结果表明，ACF与GAC相比，无论在吸附速率还是