國產(chǎn)活性炭纖維濾芯性能測試

1、國產(chǎn)活性炭纖維濾芯性能測試萬春新1, 陳建國2, 黃金鐘1, 胡望鈞3(1. 國家海洋局杭州水處理技術(shù)研究開發(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:本文通過對國產(chǎn)活性炭纖維濾芯與國外進口活性炭纖維濾芯進行的各項性能對比測試結(jié)果的分析, 指出國產(chǎn)活性炭纖維濾芯可替代國外進口同類產(chǎn)品。關(guān)鍵詞:活性炭纖維; 吸附; 性能對比中圖分類號:TQ 028. 8文獻標識碼:B 文章編號: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, 它以國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)活性炭纖維為原材料, 采用無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:纖維細、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)。這樣處理水時沒有溶出物, 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:活性炭纖維吸附即有物理吸附又有化學

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; 化學穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性高, 可在較大的酸堿范圍內(nèi)應用。22. A g +、Cd 2+及C rO 2-4等離子及水中。對C l 2、B r 2、I 2的吸附能力順序為良好、強及很強。但對F -、C l -、B r -及I -的吸附能力不好。有機物:有機物的分子結(jié)構(gòu)是影響吸附的一個重要因素。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 值促進有機酸的吸附, 較大的pH 值有利于有機堿的吸附。每種溶質(zhì)都有特定的最佳pH 值。3對比測試項目3. 1在線過濾效果對比1996年6月, 我們將研制的活性炭纖維濾芯與美國某公司生產(chǎn)的活性炭纖維濾芯(均為10英寸在浙江醫(yī)院血透室進行現(xiàn)場對比試驗, 運行于臨床使用中的人工腎血透機上。實驗流程如圖1。對比試驗時, 考慮到自來水水質(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)果對照表采樣時間(d 出水計量(m 3 分析結(jié)果( 電導酚(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單通道隔日交替運行, 盡可能在相同的條件下進行測試, 以提高實驗的可比性。3. 1. 1測試結(jié)果除原水樣處, 兩組濾芯分別在1、3、5、7、15、天取樣, 見表1。圖1實驗流程圖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-流量計式水表, 8-球閥, 9-取樣閥注:阿拉伯數(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)及實驗中的實際情況, 我們得出以下結(jié)論:“中心”濾芯在過濾71. 2m 3水時阻塞(不能繼續(xù)運轉(zhuǎn) , 美國出口濾芯則在過濾28m 3時阻塞。根據(jù)附表1的出水水質(zhì)結(jié)果, “中心

8、”濾芯在過濾量為40m 3時的出水水質(zhì)與美國進口濾芯在過濾量為28m 3時的出水水質(zhì)相似(僅COD 高出0. 1 。即“中心”濾芯的使用壽命遠比美國濾芯長。運行均為在線運行, 臨床使用中沒有發(fā)生異?，F(xiàn)象。運行時間同樣的情況下, “中心”濾芯過濾水量比美國的大, , 說明“中心”濾芯。3. 及美國某公司生產(chǎn)的活性炭纖維(10英寸 進行下述測試, 流量-壓力降測試流程如圖2。圖2流量-壓力降測試流程圖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期操作說明:1 清洗純水箱及管路; 2 注入純水

9、; 3 將待測濾芯置入濾器中; 4 打開閥門2, 接通電源, 啟動水泵; 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)實驗數(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”與美國某公司的濾芯流量分別為1. 23t h 和0. 72t h , “中心”約為美國某公司的1. 7倍, 因此, 國產(chǎn)濾芯運行阻力小, 處理水量大。3. 3活性炭纖維原料對比由圖3、表2可見, “中心”采用的活性炭纖維的吸苯率與美國某公司的基本一致, 而吸碘量則為美國某公司的2倍, 由此也說明了“中心”采用的是優(yōu)質(zhì)活性炭纖維。表2活性炭纖維對比性能吸苯率(%吸碘量(m g g 中心

10、384310001100美國某公司38524委托國內(nèi)某活性炭纖維有限公司測試4結(jié)論從以上的三個對比實驗中, 不難得出結(jié)論:通過近兩個月的運行及臨床使用, “中心”活性炭纖維濾芯與美國進口濾芯性能相似, 且處理水量近似于美國進口濾芯的1. 5倍。臨床使用中效果相同, 可替代國外同類產(chǎn)品在人工腎血透機上的使用。國產(chǎn)濾芯運行阻力小, 處理水量大, 具有經(jīng)濟、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歡迎訂閱熱固性樹脂雙月刊大16開本72元 年面向國內(nèi)外公開發(fā)行熱固性樹脂由天津市合成材料工業(yè)研究所主辦, 全國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會、全國不飽和聚酯行業(yè)協(xié)作組、天津市膠粘劑研究會協(xié)辦。熱固性樹脂自1986年創(chuàng)刊, 歷經(jīng)15年的發(fā)展已成為:美國化學文摘摘錄期刊, 美國坎布里奇科技文摘信息源期刊, 中國科技論文統(tǒng)計信息源期刊, 中國學術(shù)期刊(光盤版 (網(wǎng)絡版 收錄期刊, 中國科學引文數(shù)據(jù)庫來源期刊。熱固性樹脂主要報道環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、酚醛樹脂、氨基樹脂、聚氨酯樹脂、光固化樹脂、有機硅樹脂和其它具有網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的聚合物、固化物、復合物及其相關(guān)的原料、助劑和制成品。熱固性樹脂從2001年開始改為雙月刊, 大16開本, 全年6期, 72元