國(guó)產(chǎn)活性炭纖維濾芯性能測(cè)試

1、國(guó)產(chǎn)活性炭纖維濾芯性能測(cè)試萬(wàn)春新1, 陳建國(guó)2, 黃金鐘1, 胡望鈞3(1. 國(guó)家海洋局杭州水處理技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心, 浙江杭州310012;2. 浙江醫(yī)院血透室; 3. 浙江省環(huán)保局摘要:本文通過(guò)對(duì)國(guó)產(chǎn)活性炭纖維濾芯與國(guó)外進(jìn)口活性炭纖維濾芯進(jìn)行的各項(xiàng)性能對(duì)比測(cè)試結(jié)果的分析, 指出國(guó)產(chǎn)活性炭纖維濾芯可替代國(guó)外進(jìn)口同類產(chǎn)品。關(guān)鍵詞:活性炭纖維; 吸附; 性能對(duì)比中圖分類號(hào):TQ 028. 8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):100023770(2001 02201152031活性炭纖維濾芯性能活性炭纖維作為活性炭新品種, 是一種非常有前途的新穎吸附材料。由高分子有機(jī)纖維炭化而成, ( 維、聚乙烯醇(PVA

2、 均可制得炭纖維。1995年8月研制成功活性炭纖維筒式濾芯, 它以國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)活性炭纖維為原材料, 采用無(wú)粘接劑的熱熔焊封口技術(shù)制成通用型的濾芯單元, 適合現(xiàn)有大多數(shù)微孔濾器的配合使用。與傳統(tǒng)的壓縮粒狀活性炭濾芯相比, 具有以下特點(diǎn):纖維細(xì)、外表面積大, 比表面積大。一般約為520m 的直徑, 比表面積為12002500m 2 g 。纖維純度高, 不含雜質(zhì)。這樣處理水時(shí)沒(méi)有溶出物, 不引入新的污染。重量輕、體積小、填充密度高, 流體阻力小; 吸附、脫附速度快, 接觸時(shí)間短、透水速度大?；钚蕴坷w維濾芯的吸附特性不同于其他吸附劑, 如硅膠、活性白土等, 具有以下特點(diǎn):活性炭纖維吸附即有物理吸附又有化學(xué)

3、吸附, 屬非極性吸附。它是疏水性吸附劑, 能選擇性地吸附非極性物質(zhì), 與硅膠等親水性吸附劑不同; 比表面積大, 平均孔徑小; 有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu), 能吸附分子大小不同的各種物質(zhì), 但選擇性吸附分離效果較差; 化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性高, 可在較大的酸堿范圍內(nèi)應(yīng)用。22. A g +、Cd 2+及C rO 2-4等離子及水中。對(duì)C l 2、B r 2、I 2的吸附能力順序?yàn)榱己谩?qiáng)及很強(qiáng)。但對(duì)F -、C l -、B r -及I -的吸附能力不好。有機(jī)物:有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)是影響吸附的一個(gè)重要因素。芳香族化合物比其分子大小相近的脂肪族化合物易被吸附。水中芳香族化合物有農(nóng)藥、除草劑、表面活性劑、天然色素及酚

4、類等。2. 2溶解度的影響增大溶解度, 則可吸附性往往會(huì)降低, 反之, 溶解度小則吸附性也較大。2. 3電離作用和pH 值電離一般不利于炭纖維的吸附作用, 許多情況下, 低pH 值促進(jìn)有機(jī)酸的吸附, 較大的pH 值有利于有機(jī)堿的吸附。每種溶質(zhì)都有特定的最佳pH 值。3對(duì)比測(cè)試項(xiàng)目3. 1在線過(guò)濾效果對(duì)比1996年6月, 我們將研制的活性炭纖維濾芯與美國(guó)某公司生產(chǎn)的活性炭纖維濾芯(均為10英寸在浙江醫(yī)院血透室進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比試驗(yàn), 運(yùn)行于臨床使用中的人工腎血透機(jī)上。實(shí)驗(yàn)流程如圖1。對(duì)比試驗(yàn)時(shí), 考慮到自來(lái)水水質(zhì)的變化, 兩組不第27卷第2期2001年4月水處理技術(shù)T ECHNOLO GY O F W

5、 A T ER TR EA TM EN T V o l . 27N o. 2A p r . , 2001收稿日期:1999211217表1血透室兩種活性炭濾器出水水質(zhì)結(jié)果對(duì)照表采樣時(shí)間(d 出水計(jì)量(m 3 分析結(jié)果( 電導(dǎo)酚(余氯銅鉛鋅鎘硒原水-6. 91665. 8<0. 05<0. 030. 65<0. 01中心-110. 57. 01354. 8<0. 05<0. 030. 22<0. 01U S -110. 57. 01294. 3 <0. 05<0. 030. 13<0. 01中心- 2356. 91302. 0U S -234

6、. 87. 01293. 4中心-35107. 01352. 8U S -3597. 01343. 3中心-47336. 91342. 6U S -47257. 01353. 0中心-515407. 01342. 9<0. 05<0. 030. 22<0. 01U S -515287. 01352. 8<0. 05<0. 030. 22<0. 01中心-62871. 26. 91656. 4<0. 05<0. 030. 32<0. 01自來(lái)水-7. 11641. 01. 326. 2<0. 05<0. 030. 71<0.

7、 01為未檢出同活性炭纖維濾芯開(kāi)單通道隔日交替運(yùn)行, 盡可能在相同的條件下進(jìn)行測(cè)試, 以提高實(shí)驗(yàn)的可比性。3. 1. 1測(cè)試結(jié)果除原水樣處, 兩組濾芯分別在1、3、5、7、15、天取樣, 見(jiàn)表1。圖1實(shí)驗(yàn)流程圖1-水泵, 2-10m 濾器, 3-球閥, 4-壓力表, 5-活性炭濾器, 6-壓力表, 7-流量計(jì)式水表, 8-球閥, 9-取樣閥注:阿拉伯?dāng)?shù)字右上方加“”者為第二組裝置3. 1. 2分析與討論:根據(jù)表1的有關(guān)數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際情況, 我們得出以下結(jié)論:“中心”濾芯在過(guò)濾71. 2m 3水時(shí)阻塞(不能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) , 美國(guó)出口濾芯則在過(guò)濾28m 3時(shí)阻塞。根據(jù)附表1的出水水質(zhì)結(jié)果, “中心

8、”濾芯在過(guò)濾量為40m 3時(shí)的出水水質(zhì)與美國(guó)進(jìn)口濾芯在過(guò)濾量為28m 3時(shí)的出水水質(zhì)相似(僅COD 高出0. 1 。即“中心”濾芯的使用壽命遠(yuǎn)比美國(guó)濾芯長(zhǎng)。運(yùn)行均為在線運(yùn)行, 臨床使用中沒(méi)有發(fā)生異?，F(xiàn)象。運(yùn)行時(shí)間同樣的情況下, “中心”濾芯過(guò)濾水量比美國(guó)的大, , 說(shuō)明“中心”濾芯。3. 及美國(guó)某公司生產(chǎn)的活性炭纖維(10英寸 進(jìn)行下述測(cè)試, 流量-壓力降測(cè)試流程如圖2。圖2流量-壓力降測(cè)試流程圖1-純水箱; 2, 4-球閥; 3-水泵;5-精密壓力表(精度0. 4度 ; 6-濾器; 7-量筒圖3流量-壓力降性能曲線圖611水處理技術(shù)第27卷第2期操作說(shuō)明:1 清洗純水箱及管路; 2 注入純水

9、; 3 將待測(cè)濾芯置入濾器中; 4 打開(kāi)閥門2, 接通電源, 啟動(dòng)水泵; 5 調(diào)節(jié)回流控制閥4, 以讀取不同壓力值下的流量值。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù), 繪成曲線如圖3。從圖3可看出, 在0. 02M Pa 壓差下, “中心”與美國(guó)某公司的濾芯流量分別為1. 23t h 和0. 72t h , “中心”約為美國(guó)某公司的1. 7倍, 因此, 國(guó)產(chǎn)濾芯運(yùn)行阻力小, 處理水量大。3. 3活性炭纖維原料對(duì)比由圖3、表2可見(jiàn), “中心”采用的活性炭纖維的吸苯率與美國(guó)某公司的基本一致, 而吸碘量則為美國(guó)某公司的2倍, 由此也說(shuō)明了“中心”采用的是優(yōu)質(zhì)活性炭纖維。表2活性炭纖維對(duì)比性能吸苯率(%吸碘量(m g g 中心

10、384310001100美國(guó)某公司38524委托國(guó)內(nèi)某活性炭纖維有限公司測(cè)試4結(jié)論從以上的三個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)中, 不難得出結(jié)論:通過(guò)近兩個(gè)月的運(yùn)行及臨床使用, “中心”活性炭纖維濾芯與美國(guó)進(jìn)口濾芯性能相似, 且處理水量近似于美國(guó)進(jìn)口濾芯的1. 5倍。臨床使用中效果相同, 可替代國(guó)外同類產(chǎn)品在人工腎血透機(jī)上的使用。國(guó)產(chǎn)濾芯運(yùn)行阻力小, 處理水量大, 具有經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的使用效益。EXPER I M ENT OF THE OF HOM E -M AD E ACT IVATED I D GE W AN Chun 2x ing , CH 2, J ing 2zhong , HU W ang 2jun(D eve

11、lopm en t ter rea t en echnology , SOA , H ang z hou 310012, Ch ina Abstract :T he p erfo -m and i m po rt activated carbon fib re cartridge is studied here . B y com p aring the p erfo tw o k inds , w e found that hom e -m ade activated carbon fib re cartridge can be sub ted fo r i m po rt activate

12、d carbon fib re cartridge of the sam e k ind . Key words :activated carbon fib re cartridge ; ab so rp ti on ; p erfo rm ance歡迎訂閱熱固性樹(shù)脂雙月刊大16開(kāi)本72元 年面向國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)行熱固性樹(shù)脂由天津市合成材料工業(yè)研究所主辦, 全國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂行業(yè)協(xié)會(huì)、全國(guó)不飽和聚酯行業(yè)協(xié)作組、天津市膠粘劑研究會(huì)協(xié)辦。熱固性樹(shù)脂自1986年創(chuàng)刊, 歷經(jīng)15年的發(fā)展已成為:美國(guó)化學(xué)文摘摘錄期刊, 美國(guó)坎布里奇科技文摘信息源期刊, 中國(guó)科技論文統(tǒng)計(jì)信息源期刊, 中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤版 (網(wǎng)絡(luò)版 收錄期刊, 中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)源期刊。熱固性樹(shù)脂主要報(bào)道環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯、酚醛樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、光固化樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂和其它具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物、固化物、復(fù)合物及其相關(guān)的原料、助劑和制成品。熱固性樹(shù)脂從2001年開(kāi)始改為雙月刊, 大16開(kāi)本, 全年6期, 72元