炭纖維處理湖水試驗研究

摘要：采用炭纖維新型材料處理受污染的湖水，對水中COD、PH、DO和氨氮取得了較高的去除率，表明這種新填料凈水效果好，有良好的應用前景。

關鍵詞：炭纖維 新材料 湖水

中圖分類號：X52文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X(2011)10(b)-0000-00

湖泊水庫水主要的水處理方法有生物法，這種方法的實現有時也要借助水處理新材料，起到吸附氧化分解水中有機物的作用。炭纖維是一種比表面積較大，吸附效果良好的新型材料，其在水處理中顯示出良好的應用前景。本實驗采用炭纖維凈化湖水，旨在取得炭纖維凈水的最佳條件，最佳工藝參數及最佳效果。

1 實驗裝置

實驗采用玻璃裝置，共五個，內裝有炭纖維生物填料，裝置上設有循環泵進行微循環。每2.8小時循環一次。第天監測COD、氨氮、溶解氧及pH值的變化。實驗儀器采用COD快速測定儀，分光光度計等，實驗用水采自某湖水。實驗分析方法采用國家標準分析方法。

2 實驗結果及分析

2.1對COD的去除效果

對COD的去除效果見圖1.COD是化學需氧量，是水中有機物污染綜合指標之一。計量單位為mg／L。是評定水質污染程度的重要綜合指標之一。COD的數值越大，則水體污染越嚴重。一般潔凈飲用水的COD值為幾至十幾mg／L。從圖1中可以看出五個實驗裝置的COD值隨著檢測時間的增加而逐漸降低，最低達到10mg／L左右。說明纖維對水中COD有較好的凈水效果。COD的去除主要是因為纖維在水中放置一段時間后在表面逐漸開成灰色的生物膜，生物膜對水中的有機物產生了生物降解作用，因而表現為COD值的降低。另外五個實驗裝置的去除率相當，五種纖維的對COD都有良好的去除效果。

2.2對氨氮的去除效果

對氨氮的去除效果如圖2所示，第一、二、四組裝置的氮氮值為先升高后降低，這是由于初期水體底部的硝酸鹽在缺氧的條件下轉變為氨氮，使水的中氨氮含量增加，雖然纖維上形成了一定數量的生物膜，對氨氮有一定的去除作用，但初期生物膜量較小，這種作用較弱，所以總體表現為氨氮的增加，后期檢測則氨氮降低了，是由于生物膜形成一定厚度，氨氮轉化為硝酸鹽氮。另外第三組和第五組裝置氨氮都為升高，是由于生物膜的作用比第一、二、四組弱，所以氨氮去除效果較弱。

2.3 DO的變化

DO稱為溶解氧，單位為mgO2/L。本實驗的DO值整體上呈下降趨勢，水中氧逐漸下降，這是由于水中好氧微生物的增加，降解有機物的同時消耗了部分溶解氧，但最后階段的溶解氧有上升趨勢，是由于生物膜漸漸形成，去除有機物能力增加，水質變好。

2.4 pH的變化

不同的微生物有不同的pH值適應范圍。例如細菌、放線菌、藻類和原生動物的pH值適應范圍是在4~10之間。本試驗的PH值都在8.1-8.62之間，可見最適pH值在此之間，很好的達到了實驗的要求。

3 實驗結論

此次炭纖維凈水實驗研究結果表明：炭纖維是一種良好的水處理材料，它使水中的COD值下降，并且維持的10mg/L左右；PH值都在8.1-8.62之間在，最適pH值在此之間；DO呈下降趨勢，水中溶解氧逐漸降低，這是微生物作用的結果，另外氨氮值的變化規律是由于硝化和反硝化作用的綜合結果造成的。從COD、pH、DO和氨氮值來看，水處理效果也十分顯著，因炭纖維凈水很有發展前景。

第一作者：高夢國（1972- ）、男、吉林省長春市人、吉林大學工程碩士，研究方向水污染控制與治理，詳細地址：吉林大學環境與資源學院 130061

參考文獻

[1] 劉存平，曾莉，岑真章.炭纖維在環境技術中的應用[J].重慶科技學院學報（自然科學版）.2008，10(3):41-43.