静电活性炭净水器的实验研究

静电活性炭净水器是将静电杀菌技术与活性炭吸附过滤技术相结合，解决单一活性炭净水器滋生细菌及ＮＯ２＾－－Ｎ超标等问题，实验结果表明，电流密度为４．９２ｍＡ／ｃｍ＾２，产水率为１Ｌ／ｍｉｎ时，该净水器能起到杀菌抑菌的作用，出水ＮＯ３＾－－Ｎ〈０．０３ｍｇ／Ｌ，而且不会改变活性炭固有的吸附容量和吸附效果。     

快速检测净水器中活性炭的吸附效果

对于采用氯及其制剂进行消毒的自来水，净水器活必不仅吸附水中有机物，也吸附水中余氯。活性炭对有机物的去除率与对余氯的去除率有很好的相关性。通过测定余氯去除率来表征对水中有机物的去除能力，即间接判断净水器中活性炭吸附效果是可行的。机理研究表明，活性炭吸附有机物，有效吸附面积下降，导致活炭对余氯去除率下降。本研究提供了一种可快速、简便而有效的检验活性炭吸附效果的方法。     

饮用水活性炭净水器对抗生素抗性基因的去除效果

为了评估不同类型家用饮用水活性炭净水器对常规水质及新型污染物抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes, ARGs）的净化能力,购置了6种具有不同滤芯结构的家用活性炭净水器,对常规水质指标及抗性基因的动态变化（80 d）进行跟踪调查。实验结果显示:活性炭净水器能长期有效去除余氯,但对有机物的去除效果随着时间推移而减弱。活性炭的物理性质对净水性能影响较大,比表面积越大,吸附性能就越强,去除有机物的能力就越高。采用qPCR定量分析了饮用水中5种抗性基因,绝对丰度最高的是sul1和tetA,活性炭净水器出水中抗性基因的绝对丰度随时间增加逐渐上升,48~80 d时出水中抗性基因绝对丰度达到较高水平。具有刚性孔隙和渐紧过滤结构的烧结活性炭能对抗性基因起到一定的控制效果。水中有机物质和Ⅰ类整合子intI1在抗性基因的增殖与传播中发挥了重要作用。     

电动力学与活性炭纤维协同净化饮用水的研究

以苯酚代表水中的有机物,研究了利用活性炭纤维和电动力学作用协同处理饮用水的效果.结果表明,电动力学作用可以有效提高活性炭纤维对水中有机物、细菌等污染物的去除效率,降低出水中有机物和细菌的浓度并提高活性炭纤维吸附容量的利用率.因此,在使用活性炭纤维的家用净水器中增加电动力学装置,可以大幅度降低出水中有机物和细菌等污染物的浓度并延长活性炭纤维的使用寿命.     

纤维活性碳在饮用水净化方面的利用

近年来,伴随着河流、湖泊、地下水等做为饮用水水源的水质恶化,一方面对净化水场地的自来水有必要进行高度处理,一方面小型净水器在普通家庭开始广泛普及。净水场地大规模的处理也好,或家庭使用的净水器也好,采用活性炭吸附作为除去污染有机物的一种方法是人们较为熟悉的。     

臭氧—生物活性炭净水工艺研究

采用活性炭物理化学吸附、臭氧化学氧化、生物氧化降解及臭氧灭菌消毒4种技术合为一体的工艺,对自来水进行深度处理,并据此研制净水器。结果表明,本工艺流程合理,结构紧凑,管理方便,并能高效地去除常规水处理工艺不能去除的水中溶解性有机物及致突变物,获得安全、优质的饮用水。     

活性炭净水器净水效率的研究

本文按国定“生活饮用水水质标准”中的水质指标,考核活性炭净水器的出水水质。同时,以耗氧量、溶解性有机碳、毛细色谱峰图总面积及Ames致突变试验4项指标,检查其净水效率;并以不同类型的活性炭净水器的通水试验,对它们的净水效率及考核指标做出评价。     

多功能富氧净水器在养殖领域的研究与应用

多功能富氧净水器的研究,采用聚丙烯微孔滤膜、复合活性炭纤维、酸性洗涤纤维及复合炭粒作为过滤吸附材料,并采用三碘树脂杀菌剂和载银活性炭复合杀菌剂进行灭菌,应用"综合过滤渗透法"的机理,将净化、矿化、灭菌、增氧等有机结合并进行反复的研究和试验,有效去除了水中微生物、污染物,降低化学需氧量和水的硬度,达到净化水质,增加水中溶解氧等预期效果,成功的应用在水产养殖等领域。     

野外便携净水器净水消毒工艺试验研究

野外便携净水器应具杀菌消毒效率高、净水时间短、使用寿命长、操作方便等功能使用要求。通过试验考察了三碘树脂和载银活性炭两种不同净水消毒工艺流程对原水处理效果。结果表明：三碘树脂材料比载银活性炭材料具有灭菌效果好、反应接触时间短、使用时间长等优势，是一类具有良好军事应用价值的野外便携净水器的净水消毒材料。     

微波改性活性炭对苯酚的吸附性能研究

采用N2低温吸附/脱附、Boehm滴定对活性炭的孔结构和表面含氧官能团进行表征,研究微波热处理对活性炭的吸附性能的影响。用Langmuir和Freundlich吸附等温模型对活性炭的吸附性能进行评价,比较了溶液pH和吸附温度对改性前后活性炭的吸附能力影响,运用准一次方动力学模型和准二次方动力学模型对2种活性炭的吸附动力学进行研究。结果表明:微波热处理改性活性炭可提高活性炭对苯酚的吸附性能。     

活性炭静态吸附马铃薯淀粉废水的试验研究

本试验采用颗粒活性炭吸附处理低浓度马铃薯淀粉废水,研究吸附时间、活性炭粒径及废水的pH对活性炭吸附处理效果的影响。试验结果表明:Langmuir和Freundlich吸附等温式均能较好地拟合颗粒活性炭对马铃薯淀粉废水的吸附处理过程;活性炭粒径越大其最大吸附速率和吸附量越小;活性炭在酸性条件下比在碱性条件下具有更高的最大吸附速率和吸附量。     

粉末活性炭孔隙结构和表面化学性质对吸附SO_2的影响

采用5种粉末活性炭,在固定床实验台上研究SO2在活性炭上的吸附过程。通过N2吸附、元素分析、Boehm滴定、热重分析、傅立叶红外光谱表征活性炭的孔隙结构和表面化学性质,研究活性炭物理化学性质对吸附SO2的影响。结果表明:由于活性炭的原料和活化方法不同,活性炭具有不同的孔隙结构和表面化学性质,呈现不同的吸附SO2的过程。关联了SO2饱和吸附量和活性炭性质之间的关系,发现SO2吸附量与活性炭的比表面积、孔隙容积之间没有明确的关系;SO2吸附量随着微孔孔径的降低而增加、随着表面碱性官能团数量的增加而增加。粉末活性炭的微孔孔径和表面化学性质共同影响着SO2的吸附。     

微波制备秸秆活性炭及其对甲苯吸附性能的研究

以小麦秸秆为原材料,ZnCl2为活化剂,微波加热辐照制备小麦秸秆活性炭。通过改变浸渍比、微波功率、活化时间等因素制得秸秆活性炭比表面积最大为1 230 m2/g。并将制备的秸秆活性炭和选取的商品活性炭用于甲苯的动态吸附试验,研究秸秆活性炭吸附甲苯的性能。结果表明,单位面积秸秆活性炭和商品活性炭吸附甲苯量分别为0.267、0.276 mg/m2,说明秸秆活性炭和商品活性炭吸附性能相当。同时对吸附结果进行Langmuir方程拟合,相关系数R2为0.997。     

活性炭对苯胺、对硝基苯胺共吸附性能的研究

文章采用静态吸附法研究活性炭对苯胺和对硝基苯胺混合溶液中各组分的共吸附过程。研究结果表明,在吸附开始阶段,活性炭对各组分的吸附速率均较大,随着吸附时间的延长,其吸附速率减慢。活性炭对两组分吸附的动力学行为均遵循Bangham速率方程,且由于苯胺的分子极性较小,活性炭对苯胺的吸附速率比对硝基苯胺对大。对于不同浓度比的混合溶液,吸附质浓度越大,活性炭对其吸附量越大。混合溶液中对硝基苯胺的浓度越大,活性炭的总吸附速率和吸附量越大。当pH值为4～5时活性炭对苯胺的吸附性能优,而pH值对活性炭对对硝基苯胺的吸附量影响较小。活性炭对两组分的吸附量和吸附速率都随着温度的升高而增加,说明吸附反应为吸热反应。活性炭对苯胺的吸附反应活化能为24.21kJ/mol,对对硝基苯胺的吸附反应活化能为54.98kJ/mol,温度升高更有利于活性炭对对硝基苯胺的吸附。     

活性炭吸附水中金属离子和有机物吸附模式和机理的研究

活性炭被用于处理水中多种痕量重金属离子和微量有机物。但在一定的条件下活性炭对一些污染物的吸附去除率很低,为了更好的理解和预测活性炭对水中微污染物的吸附行为,本文对活性炭吸附模式和机理方面的研究进行了综述。活性炭比表面积大,微孔结构丰富,其表面含有丰富的含氧官能团（羧基,酚羟基、羰基、内酯基）活性炭对污染物质的吸附受吸附剂的性质、吸附质的性质和溶液性质等因素的影响。对于金属离子Langmuir和Freundlich模式是活性炭吸附重金属离子的经典经验模式,但表面络合模式能更好的描述变化条件下的吸附现象。活性炭吸附金属离子的主要作用是静电作用和离子交换作用。对于有机物稀溶液条件下的吸附多符舍Freundlich模式。给一受电子作用、扩散作用、静电作用是主要的作用机制。pH对金属离子和有机物的吸附有重要的影响,腐植酸对金属离子有吸附竞争作用。     

PDMS基涂层活性炭对甲苯、苯和丙酮吸附研究

活性炭疏水性改性是提高其对含水VOCs选择性吸附的重要手段,然而这种改性方法对活性炭吸附不同VOCs的效果研究较少.采用聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)对活性炭进行改性处理,并利用BET、Boehm滴定等方法对活性炭进行表征.采用动态吸附法,利用Yoon-Neslon吸附理论模型研究了不同相对湿度条件下,PDMS改性活性炭对VOCs(甲苯、苯、丙酮)吸附穿透曲线、饱和吸附量的影响及关键影响因素.结果表明:PDMS改性活性炭BET比表面积、微孔容积和表面酸碱官能团含量均有减少;经PDMS改性后,活性炭表面疏水性增大.动态吸附实验结果表明:PDMS改性前后活性炭吸附甲苯、苯、丙酮穿透曲线均符合Y-N模型;随着相对湿度增大,未经改性的活性炭(Bare-AC)对甲苯、苯和丙酮吸附速率降低、平衡吸附量减少,PDMS改性活性炭对甲苯、苯分子吸附速率和选择吸附能力提高,其中PDMS改性的活性炭(PDMS/AC-250)对甲苯、苯吸附量为相同条件下Bare-AC的1.86(甲苯)、1.92(苯)倍,但对丙酮分子提高不明显;结合表征结果分析,PDMS改性活性炭对VOCs分子吸附主要依靠化学吸附,同时与VOCs分子极性有关.     

强化电容去离子脱盐的吸附机理研究

采用活性炭作为电极材料,通过涂层方法制备了活性炭电极,并构建了简易的电容去离子(CDI)反应装置。从吸附热力学(吸附等温线、热力学参数等)和吸附动力学角度,对所制备的CDI用活性炭涂层电极电容去离子脱盐的吸附理论进行分析,试图揭示提高CDI脱盐效率的吸附机制。结果表明:Na Cl溶液在活性炭涂层电极上的吸附符合准一级动力学模型;活性炭涂层电极吸附Na Cl的过程以物理吸附为主,也进一步证明了活性炭电极对离子的吸附主要通过电场的静电引力作用,而非电化学氧化还原作用;CDI过程活性炭涂层电极电吸附Na Cl符合Langmuir吸附等温线,属于单分子层吸附。     

活性炭/聚丙烯腈纤维对溶液中的甲基橙染料吸附动力学研究

采用自制添加活性炭的聚丙烯腈纤维为吸附剂,吸附染料甲基橙溶液,考察了活性炭含量、温度及溶液pH值等因素对纤维吸附染料甲基橙吸附量和吸附速率的影响。结果表明,活性炭/聚丙烯腈纤维吸附甲基橙染料符合表观二级动力学方程。吸附过程的限速步骤为甲基橙染料向活性炭/聚丙烯腈纤维中活性炭颗粒内部微孔扩散,自制的活性炭/聚丙烯腈纤维对甲基橙染料具有较大的吸附容量和较快的吸附速率,可作为甲基橙等染料废水治理的理想材料。     

萘在炭质吸附剂上的静态吸附机理

通过分析考察试验吸附等温线与Langmuir,BET和Freundlich模型的拟合结果,以及吸附剂的结构参数(比表面积、总孔容积、平均孔径),对萘(Nap)在3种活性炭吸附剂上的静态吸附行为进行了研究.结果表明:3种活性炭吸附剂对萘均表现出良好的吸附能力(吸附量最高可达0.231 1 g/g),改性后活性炭颗粒吸附性能要明显优于原活性炭;萘在活性炭颗粒(AC-a,AC-c)和活性炭粉末(AC-b)上的吸附行为存在差异,在活性炭颗粒上表现为单分子层吸附的过程,而在具有突出比表面积的活性炭粉末上,吸附过程表现出多分子层吸附的特征.Langmuir和BET模型可以分别对萘在活性炭颗粒和粉末上的静态吸附行为进行合理的预测.      

有机污染物吸附特性最佳条件的确定

以兰州市柳沟河水质为研究对象,分析确定污水中有机污染物吸附特性的最佳条件。以污水中的活性炭吸附量和COD去除率为指标,优选吸附剂活性炭的预处理方法,采用单因素法分别研究污水pH、活性炭粒度、吸附温度、吸附时间及震荡强度得出吸附特性最佳条件,即为活性炭用量0.3g,污水p H值8.0,活性炭粒度20目,吸附温度30℃,吸附时间1.5h,震荡强度100r/min。