新型碳素纤维污水净化技术

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1、新型碳素纤维污水净化技术解决污染、突破瓶颈新型碳素纤维污水净化技术实现高效水处理            来源：谷腾环保网阅读：292更新时间：2014-04-0915:11——专访北京市水处理环保材料工程技术研究中心主任海热提教授近年来，碳纤维被广泛应用于湖沼和海岸水质净化以及人工养殖海藻等领域。碳纤维的作用机制如何？其在水污染领域产业化应用如何？谷腾环保网近日采访了国内碳纤维研发做的较为成功的研究机构——北京市水处理环保材料工程技术研究中心。工程中心主任海热提教授向笔者揭开了碳纤维污水净化技术的神秘面纱。谷腾环保网：请简要介绍下工程中心的背景？在水质净化方面研发了哪些新技术

2、？海热提教授：随着经济社会的快速发展，北京市水资源日益匮乏，水污染不断加剧已成为制约北京社会经济可持续发展的重大“瓶颈”问题。为了改善北京市的水环境质量，提高水资源利用效率，“十二五”期间，北京市将落实减排目标责任制，强化污染物减排和治理，推行最严格的水资源管理制度。在此背景下，我科研项目组依托北京化工大学，联合中国通用机械工程总公司等3家科研企业单位共同建立了北京市水处理环保材料工程技术研究中心，以期通过环保材料的研发、技术的创新、以及装备的研制，为北京市的水环境质量改善提供有力的技术保障。在水质净化方面，工程中心已成功进行了多项材料的研发、技术的创新和装备的研制。主要包括

3、生态碳纤维、生物相容性碳纤维、生物碳纤维双层过滤平板膜、微生物挂膜菌剂以及微纳米气泡发生装置的研发；碳纤维接触氧化、碳纤维MBR、碳纤维生态浮岛、碳纤维SBR、碳纤维A2/O、强化人工湿地等污水净化技术与相应的净化装备等。谷腾环保网：你们推出的新技术——碳纤维材料净化装置，核心就是碳素纤维，请介绍下应用这种材料净化的机理以及去除效果如何？海热提教授：碳素纤维是由聚丙烯纤维经过特殊的高温处理后形成的。通常，一束碳素纤维中含有12000根，每一根直径7微米，只有头发直径的十分之一。碳素纤维具有丰富的微孔结构；比表面积大，一般都在1000m2/g以上，具有较大的吸附容量；其微孔直接

4、分布于纤维的表面，因而吸附质扩散的路径短、时间短，其吸附和再生的速率快，可在较温和条件下再生。整体而言，碳素纤维具备优良的亲水性、生物兼容性和生物附着性。将碳素纤维其用于污水处理中时，由于其比表面积大、孔径分布合理、高吸附和高生物相容性的特点，能为微生物生长提供良好的环境。在水中，碳素纤维受到紫外线、电磁波等外界能源照射后，会发出超声波，周围的好碳素菌等多种微生物会受其影响，快速吸附在碳素纤维上，并且迅速繁殖，形成有粘着性的生物膜，吸附水中的有机物、氨氮等污染物。此外，除吸附作用外，微生物在材料表面附着形成的生物膜，以有机污染物为能量来源，通过自身的新陈代谢作用降解水体中的有

5、机污染物，把这些污染物分解成二氧化碳和水，从而使水质提高，透明度增加。碳纤维材料的污水净化效果极好。对于污水排放量最大的生活污水，当其COD为500-1000mg/l，氨氮30-50mg/l，使用该材料能使其COD去除率达到90%以上，出水COD降至45mg/l左右；氨氮去除率达到80%以上，出水降至4mg/l左右。完全达到国家关于城镇污水处理厂一级A的提标改造标准。在处理水产养殖废水和微污染水方面，该材料的应用可使水中COD、氨氮、总磷和浊度分别去除50%、45%、40%、65%，养殖水体使用寿命延长至90天，使河道的水质按地面水环境质量标准由V类提高到III-IV类。除此

6、之外，该材料还适用于各种有机废水的处理，可对含氯废水、制药厂废水、有机染料废水、造纸黑液、苯酚废水、四苯废水、己内酰胺废水、二甲基乙酰胺和异丁醇废水进行处理。其中，对制药废水的处理结果表明，采用该材料可以使总排水出水达到生物工程类制药工业水污染物排放标准（GB21907—2008）一级标准，净化效率达86%以上。同时，碳纤维材料对金属离子具有较好的吸附还原能力，可吸附水中的银、铂、汞、铁等多种离子并能够将其还原。谷腾环保网：对比其他技术设备，碳纤维材料净化成套装置技术特点和优势在哪？对比国内外同类技术有何差异？海热提教授：碳纤维材料与其他作为接触氧化池内的填料相比，具有高孔隙

7、率、高吸附能力、易挂膜等优点。将其与污水处理工艺相结合所形成的的碳纤维污水净化技术和装备的特点与优势主要体现在以下几点：①生物碳纤维属新一代环保型材料，在国内外是首创，填料污水净化性能达到了国际领先水平，为技术领先填料，普通活性碳纤维无论从成本上还是性能优越性上都无法与之匹及，因此该技术中碳纤维材料先进性突出；②通过碳纤维污水处理技术与装备在各污水处理领域中的应用，表明了该技术在节能减排方面效果显著；③该技术的应用不仅实现了污水的资源化，提升了企业废水达标排放水平，还为我国污水资源化提供技术支持，有利于