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环境科学与工程技术中心自主研发碳纤维填料
  • 作者:    来源:江苏帛兴水处理设备有限公司    时间:2014-4-10    点击:3331
1.生态碳纤维材料(专利号:201110425425.3)
  生态碳纤维材料是一种比表面积大、吸附和脱附性能强、与生物有良好兼容性的新型填料,由腈纶、丙纶和表面修饰后的活性碳纤维复合而成。它具有丰富的微孔结构,孔径分布范围广;比表面积很大,一般都在1000m2/g以上,具有较大的吸附容量;其微孔直接分布于纤维的表面,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。针对其吸附容量大、吸附速率快、脱附速度快、灰分少、处理量大且使用时间长等优点,本单位将其用于水处理领域,其操作安全、由于体积密度小和吸脱层薄,不会造成蓄热和过热现象,也不易发生事故,且节能和经济,可用于大型上水、净水处理,不仅净化效率高,而且处理量大,装置紧凑,占地面积小,设备投资小和效益高。
  2.生物纤维草(专利号:201110425930.8)
  生物碳纤维是具有良好生物相容性的纤维状的碳材料,由其用途可进一步划分为生物医学材料与生物环境材料,在生物环境材料领域,生物碳纤维分为高强度生物碳纤维及生物活性碳纤维两类,因其在宿主与生物反应上具有优异的生物相容性、电、机械等综合特性被人们所瞩目。高强生物碳纤维是在高强度生物碳纤维基础上,对其进行表面处理,增强生物相容性。碳纤维表面能低,与水的润湿性差,表面呈现出疏水性,经表面修饰处理后,碳纤维表面含氧官能团增加,表面能增加,与水的润湿性得到改善,接触角变小,表面呈现出亲水性。在污水处理过程中对污染物的吸附以及生物膜的负载都与生物碳纤维表面官能团的结构与组成密切相关,通过调整表面修饰方法和工艺参数,制备出润湿性好和微生物相容性高的生物碳纤维。
  本中心联合国家碳纤维工程中心对生物碳纤维进行二次表面活性处理,模拟天然水草形态加工而成并编织成环状生物草,使其具有极高的吸附性和生物亲和性,经太阳光照射后,吸引微生物菌群并在其表面形成粘着性活性生物膜。这些微生物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机污染物。
  3.生物碳纤维双层平板膜(专利号:201110425821.6)
  生物碳纤维双层平板膜组件中,采用的生态碳纤维复合材料通过将比表面积大于1300m2/g 的生物活性碳纤维作为芯层,使这种生态碳纤维复合材料在具有比表面积大、孔径分布合理,吸附性高,其能够改善现有膜污染的现状,同时在芯层外侧设置丙纶纤维网眼布以起到增强作用,使得该生态碳纤维复合材料具有较高的强度,进而使得生物碳纤维平板膜组件坚固耐用。
  生物碳纤维双层平板膜组件中通过采用改良的生物活性碳纤维,使该生物活性碳纤维以及生态碳纤维复合材料具有比表面积大、孔径分布合理,吸附性高。具有优异生物相容性,不仅通过自身的吸附作用净化水体,而且能快速吸引微生物菌群,在其表面形成活性生物膜,这些微生物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机污染物。
  生物碳纤维双层平板膜组件,将过滤膜与生物活性炭纤维复合材料合理地结合在一起,对污水先经过滤膜过滤,再经生态碳纤维复合材料进一步吸附净化,提高了清水的纯度和洁净度并提高了平板膜组件的耐污性和膜通量及使用寿命。
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