活性炭纖維在工業(yè)污水和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的使用

    目前，我國關(guān)于染料廢水的主要污染源有亞甲基藍(lán)、酸性品紅及酸性橙II等染料。亞甲基藍(lán)是水溶性還原性染料的代表物之一，在水溶液中形成一價有機(jī)"陽離子型"的季銨鹽離子基團(tuán)，并且色度極高.對環(huán)境污染嚴(yán)重。 活性炭纖維對亞甲基藍(lán)的吸附過程主要屬于自發(fā)的吸熱過程，熱力學(xué)結(jié)果還表明。亞甲基藍(lán)在兩種吸附劑上的吸附均是由化學(xué)鍵間的相互作用力引起的。對于未經(jīng)過任何處理的活性炭纖維,其對亞甲基藍(lán)的吸附容量可達(dá)100-200mg/g，表現(xiàn)出了良好的吸附特性。若對其進(jìn)行改性處理，其吸附容量還能大幅度提升。     酸性品紅是水溶性酸性染料的代表，其結(jié)構(gòu)中含有對生物呈強(qiáng)抑制作用的苯環(huán)，很難采用生物化學(xué)方法將其降解成小分子。經(jīng)高溫炭化秸稈材料制備出的比表面積大、吸附容量大的活性炭纖維，可在更寬范圍內(nèi)對污染物進(jìn)行高效吸附。實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果顯示，投加量為0.1g,pH=1時，活性炭纖維對酸性品紅具有很好的吸附效果.吸附在8h后達(dá)到平衡。該吸附過程符合等溫吸附模型和準(zhǔn)二級動力學(xué)方程.     酸性橙II是一種陰離子單偶氮材料，具有難生降解的性質(zhì)。通過研究在不同溫度，即：25°,30°，35°下酸性橙在活性炭吸附纖維的吸附平衡、吸附熱力學(xué)和吸附動力學(xué)特性。結(jié)過表明.酸性橙II在活性炭纖維的吸附為自發(fā)的吸熱過程.主要屬于物理吸附。     熒光素是具有光致熒光特性的有機(jī)染料.常作為熒光探針和熒旋光性試劑使用.將玉米秸稈經(jīng)高溫炭化為炭纖維，采用1mol/L的H3PO4活化制備成活性炭纖維吸附劑，熒光素為吸附質(zhì)，研究活性炭纖維吸附性能的影響因素，并對吸附機(jī)理進(jìn)行了探討。研究結(jié)果表明.炭化溫度為750℃，投加量為0.2g，pH為3時，活性炭纖維對溶液中的熒光素具有較強(qiáng)的吸附能力;活性炭纖維對低濃度熒光素溶液具有顯著吸附效果.      眾多研究結(jié)果顯示， 活性炭纖維對不同種類染料分子的吸附多在酸性條件下有利。另外，溫度是影響吸附能力的一個重要因素，這主要?dú)w因于活性炭纖維對所有染料分子的吸附反應(yīng)均屬于自發(fā)的吸熱反應(yīng)，溫度越高，吸附反應(yīng)越易進(jìn)行，相應(yīng)的吸附能力越強(qiáng)。所以，在實(shí)際染料廢水的處理中，可針對不同的對象，選擇適宜的溫度和酸性范圍內(nèi)的pH值來調(diào)控活性炭纖維對其的吸附性能，提高凈化效果。 3.對農(nóng)藥的吸附     農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的廣泛使用和農(nóng)藥的大量生產(chǎn)，共同導(dǎo)致了農(nóng)藥的殘留問題.尤其是有機(jī)農(nóng)藥的大量施用，造成嚴(yán)重的農(nóng)藥污染問題，甚至有些農(nóng)藥的降解產(chǎn)物具有更強(qiáng)的毒副作用。通過大量實(shí)驗(yàn)研究表明，活性炭纖維對于農(nóng)藥的去除共有很好的效果。     應(yīng)用ACF去除水中殘留農(nóng)藥及中問體時.過程較為復(fù)雜。但是，總體上來說，活性炭纖維吸附水中農(nóng)藥及中間體的反應(yīng)在低溫,pH小于7的條件下是有利的，且活性炭纖維對大多數(shù)農(nóng)藥的去除率均在80%以上，大部分反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)。只是對于不同形狀的活性炭纖維而言，反應(yīng)焓變的正負(fù)值不定。囚此，加大活性炭纖維對于農(nóng)藥方面吸附機(jī)理的研究對于揭示活性炭纖維的去除機(jī)理及優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有重要的理論意義和實(shí)踐價值。目前.我國在該方面的理論研究相對于國外還比較薄弱，有待于進(jìn)一步研究。     綜仁所述,活性炭纖維對于水中各種污染物均表現(xiàn)出較強(qiáng)的吸附特性。囚此，針對組分復(fù)雜的實(shí)際廢水體系而言，用活性炭纖維凈化水體，可同時去除多種污染物，從經(jīng)濟(jì)和能源有效利用兩方面來說，活性炭纖維均具有良好的發(fā)展前景。在今后，我國可從以下幾方面進(jìn)行改善;     (1)研究開發(fā)高性能活性炭纖維，在確保質(zhì)量和性能的同時，降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益;     (2)加強(qiáng)對 活性炭纖維改性機(jī)理及方法的深入研究，根據(jù)實(shí)際需求，采用不同的改性方法增加活性炭纖維的吸附容量;     (3)進(jìn)一步深入探究多種污染物共存時，活性炭纖維的最佳吸附條件，使其利用率達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。從而降低資源的浪費(fèi).提高經(jīng)濟(jì)可行性。