国产活性炭纤维滤芯性能测试

1、国产活性炭纤维滤芯性能测试万春新1, 陈建国2, 黄金钟1, 胡望钧3(1. 国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心, 浙江杭州310012;2. 浙江医院血透室; 3. 浙江省环保局摘要:本文通过对国产活性炭纤维滤芯与国外进口活性炭纤维滤芯进行的各项性能对比测试结果的分析, 指出国产活性炭纤维滤芯可替代国外进口同类产品。关键词:活性炭纤维; 吸附; 性能对比中图分类号:TQ 028. 8文献标识码:B 文章编号:100023770(2001 02201152031活性炭纤维滤芯性能活性炭纤维作为活性炭新品种, 是一种非常有前途的新颖吸附材料。由高分子有机纤维炭化而成, ( 维、聚乙烯醇(PVA

2、 均可制得炭纤维。1995年8月研制成功活性炭纤维筒式滤芯, 它以国产优质活性炭纤维为原材料, 采用无粘接剂的热熔焊封口技术制成通用型的滤芯单元, 适合现有大多数微孔滤器的配合使用。与传统的压缩粒状活性炭滤芯相比, 具有以下特点:纤维细、外表面积大, 比表面积大。一般约为520m 的直径, 比表面积为12002500m 2 g 。纤维纯度高, 不含杂质。这样处理水时没有溶出物, 不引入新的污染。重量轻、体积小、填充密度高, 流体阻力小; 吸附、脱附速度快, 接触时间短、透水速度大。活性炭纤维滤芯的吸附特性不同于其他吸附剂, 如硅胶、活性白土等, 具有以下特点:活性炭纤维吸附即有物理吸附又有化学

3、吸附, 属非极性吸附。它是疏水性吸附剂, 能选择性地吸附非极性物质, 与硅胶等亲水性吸附剂不同; 比表面积大, 平均孔径小; 有发达的孔隙结构, 能吸附分子大小不同的各种物质, 但选择性吸附分离效果较差; 化学稳定性、热稳定性高, 可在较大的酸碱范围内应用。22. A g +、Cd 2+及C rO 2-4等离子及水中。对C l 2、B r 2、I 2的吸附能力顺序为良好、强及很强。但对F -、C l -、B r -及I -的吸附能力不好。有机物:有机物的分子结构是影响吸附的一个重要因素。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农药、除草剂、表面活性剂、天然色素及酚

4、类等。2. 2溶解度的影响增大溶解度, 则可吸附性往往会降低, 反之, 溶解度小则吸附性也较大。2. 3电离作用和pH 值电离一般不利于炭纤维的吸附作用, 许多情况下, 低pH 值促进有机酸的吸附, 较大的pH 值有利于有机碱的吸附。每种溶质都有特定的最佳pH 值。3对比测试项目3. 1在线过滤效果对比1996年6月, 我们将研制的活性炭纤维滤芯与美国某公司生产的活性炭纤维滤芯(均为10英寸在浙江医院血透室进行现场对比试验, 运行于临床使用中的人工肾血透机上。实验流程如图1。对比试验时, 考虑到自来水水质的变化, 两组不第27卷第2期2001年4月水处理技术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血透室两种活性炭滤器出水水质结果对照表采样时间(d 出水计量(m 3 分析结果( 电导酚(余氯铜铅锌镉硒原水-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自来水-7. 11641. 01. 326. 2<0. 05<0. 030. 71<0.

7、 01为未检出同活性炭纤维滤芯开单通道隔日交替运行, 尽可能在相同的条件下进行测试, 以提高实验的可比性。3. 1. 1测试结果除原水样处, 两组滤芯分别在1、3、5、7、15、天取样, 见表1。图1实验流程图1-水泵, 2-10m 滤器, 3-球阀, 4-压力表, 5-活性炭滤器, 6-压力表, 7-流量计式水表, 8-球阀, 9-取样阀注:阿拉伯数字右上方加“”者为第二组装置3. 1. 2分析与讨论:根据表1的有关数据及实验中的实际情况, 我们得出以下结论:“中心”滤芯在过滤71. 2m 3水时阻塞(不能继续运转 , 美国出口滤芯则在过滤28m 3时阻塞。根据附表1的出水水质结果, “中心

8、”滤芯在过滤量为40m 3时的出水水质与美国进口滤芯在过滤量为28m 3时的出水水质相似(仅COD 高出0. 1 。即“中心”滤芯的使用寿命远比美国滤芯长。运行均为在线运行, 临床使用中没有发生异常现象。运行时间同样的情况下, “中心”滤芯过滤水量比美国的大, , 说明“中心”滤芯。3. 及美国某公司生产的活性炭纤维(10英寸 进行下述测试, 流量-压力降测试流程如图2。图2流量-压力降测试流程图1-纯水箱; 2, 4-球阀; 3-水泵;5-精密压力表(精度0. 4度 ; 6-滤器; 7-量筒图3流量-压力降性能曲线图611水处理技术第27卷第2期操作说明:1 清洗纯水箱及管路; 2 注入纯水

9、; 3 将待测滤芯置入滤器中; 4 打开阀门2, 接通电源, 启动水泵; 5 调节回流控制阀4, 以读取不同压力值下的流量值。根据实验数据, 绘成曲线如图3。从图3可看出, 在0. 02M Pa 压差下, “中心”与美国某公司的滤芯流量分别为1. 23t h 和0. 72t h , “中心”约为美国某公司的1. 7倍, 因此, 国产滤芯运行阻力小, 处理水量大。3. 3活性炭纤维原料对比由图3、表2可见, “中心”采用的活性炭纤维的吸苯率与美国某公司的基本一致, 而吸碘量则为美国某公司的2倍, 由此也说明了“中心”采用的是优质活性炭纤维。表2活性炭纤维对比性能吸苯率(%吸碘量(m g g 中心

10、384310001100美国某公司38524委托国内某活性炭纤维有限公司测试4结论从以上的三个对比实验中, 不难得出结论:通过近两个月的运行及临床使用, “中心”活性炭纤维滤芯与美国进口滤芯性能相似, 且处理水量近似于美国进口滤芯的1. 5倍。临床使用中效果相同, 可替代国外同类产品在人工肾血透机上的使用。国产滤芯运行阻力小, 处理水量大, 具有经济、节能的使用效益。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欢迎订阅热固性树脂双月刊大16开本72元 年面向国内外公开发行热固性树脂由天津市合成材料工业研究所主办, 全国环氧树脂行业协会、全国不饱和聚酯行业协作组、天津市胶粘剂研究会协办。热固性树脂自1986年创刊, 历经15年的发展已成为:美国化学文摘摘录期刊, 美国坎布里奇科技文摘信息源期刊, 中国科技论文统计信息源期刊, 中国学术期刊(光盘版 (网络版 收录期刊, 中国科学引文数据库来源期刊。热固性树脂主要报道环氧树脂、不饱和聚酯、酚醛树脂、氨基树脂、聚氨酯树脂、光固化树脂、有机硅树脂和其它具有网络结构的聚合物、固化物、复合物及其相关的原料、助剂和制成品。热固性树脂从2001年开始改为双月刊, 大16开本, 全年6期, 72元