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，我國關于染料廢水的主要污染源有亞甲基藍、酸性品紅及酸性橙II等染料。亞甲基藍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"陽離子型"的季銨鹽離子基團，并且色度極高.對環(huán)境污染嚴重。 活性炭纖維對亞甲基藍的吸附過程主要屬于自發(fā)的吸熱過程，熱力學結(jié)果還表明。亞甲基藍在兩種吸附劑上的吸附均是由化學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,其對亞甲基藍的吸附容量可達100-200mg/g，表現(xiàn)出了良好的吸附特性。若對其進行改性處理，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)中含有對生物呈強抑制作用的苯環(huán)，很難采用生物化學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)對污染物進行高效吸附。實驗分析結(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后達到平衡。該吸附過程符合等溫吸附模型和準二級動力學方程.     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、吸附熱力學和吸附動力學特性。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，并對吸附機理進行了探討。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，這主要歸因于活性炭纖維對所有染料分子的吸附反應均屬于自發(fā)的吸熱反應，溫度越高，吸附反應越易進行，相應的吸附能力越強。所以，在實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)領域中的廣泛使用和農(nóng)藥的大量生產(chǎn)，共同導致了農(nóng)藥的殘留問題.尤其是有機農(nóng)藥的大量施用，造成嚴重的農(nóng)藥污染問題，甚至有些農(nóng)藥的降解產(chǎn)物具有更強的毒副作用。通過大量實驗研究表明，活性炭纖維對于農(nóng)藥的去除共有很好的效果。     應用ACF去除水中殘留農(nóng)藥及中問體時.過程較為復雜。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，大部分反應屬于放熱反應。只是對于不同形狀的活性炭纖維而言，反應焓變的正負值不定。囚此，加大活性炭纖維對于農(nóng)藥方面吸附機理的研究對于揭示活性炭纖維的去除機理及優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計有重要的理論意義和實踐價值。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)出較強的吸附特性。囚此，針對組分復雜的實際廢水體系而言，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)濟效益;     (2)加強對 活性炭纖維改性機理及方法的深入研究，根據(jù)實際需求，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，使其利用率達到最優(yōu)狀態(tài)。從而降低資源的浪費.提高經(jīng)濟可行性。