新型材料在水处理中的发展与应用

新型材料在水处理中的发展与应用

原国庆

河南安彩高科股份有限公司   455000

摘要：近年来，随着现代科技的快速发展，我国污水处理的力度也在持续加大。因此，对性能优异的新型水水处理材料需求日益迫切。新型材料具有成本低廉、环境相容性更好以及吸附效果突出等优势，引起社会的广泛关注。本文对新型静电纺丝纳米纤维膜、新型活性炭纤维材料以及凹凸棒石基新型材料在水处理中的运用展开分析，以期能够对提升污水处理工作带来一些裨益。

关键词：新型材料；水处理；活性碳纤维；纳米纤维膜；凹凸棒石

1 新型静电纺丝纳米纤维膜在水处理中的应用

新型静电纺丝纳米纤维膜处理水的方式主要有吸附与光催化两种。

1.1吸附

新型静电纺丝纳米纤维膜的吸附作用主要表现在去除污水中的有机物与重金属离子方面。首先，要使吸附材料 （活性碳、离子交换树脂等）与废水中的污染物接触；然后，通过各种吸附方法将有机物与重金属离子浓缩在吸附剂上，以达到去除目的。传统的吸附材料存在成本高及吸附性能不足等缺陷，而静电纺丝纳米纤维膜有着优异的性能，如渗透性高、孔 隙率高等，使其在吸附方面有着显著的应用优势。静电纺丝纳米纤维膜去除废水中重金属离子主要通过物化作用将重金属离子从液相转移到纤维膜，吸附包括物理吸附和化学吸附两个方面。

1.2光催化剂

光催化氧化法是一种新型的废水处理技术，有着绿色、高效及能耗低的优点。二氧化钛纳米材料是最有前途的光催化剂之一，能有效降解废水中的有机污染物。但是，二氧化钛光催化材料的发展受到二氧化钛光电子空穴复合率高、颗粒难以回收利用及光催化效率低等因素的制约。为了改善这一缺陷，研究人员将静电纺丝技术制成的纳米纤维作为载体材料，改善传统的单一使用二氧化钛的方式。静电纺丝纳米纤维膜的比表面积较大且具有多孔结构，能够在光催化氧化反应中提供一个更大的反应面积，能够使光催化效率得到有效提高。

2 新型活性碳纤维材料在水处理中的应用

2.1活性碳纤维对石油类污染物的去除效果

利用新型活性炭纤维材料对石油进行2h净化之后，去除力能够达到97%。同时随着进化时间的不断延长去除力得到持续上升。这表明活性碳纤维材料对废水中石油类污染物发挥着较好的吸附效果。在吸附过程中还可以为石油降解菌提供栖息地。

2.2活性碳纤维对CADcr的去除效果

石化废水中CADcr的含量一般比较高，所以,废水CADcr去除力便成为衡量废水处理效果的重要指标之一。活性炭纤维在去除石化废水中CADcr作用方面效果极佳。通过活性炭纤维进行两小时2h碳纤维净化之后,废水里CADcr降低较为明显，能够达到120mg/L的排放标准。在这一过程之中,活性炭纤维发挥着良好的吸附性能。当适量的活性炭纤维被渗入到水中之后，纤维便会马上扩散开来，同时上下移动，吸附水中所含的污染物。由于活性炭纤维良好的微孔结构，使其吸附性能较传统，多孔活性炭材料更为优异。

3凹凸棒石基新型材料在水处理中的应用

3.1凹凸棒石有机改性吸附剂

凹凸棒石基作为黏土矿物吸附剂的代表，凭借自身优异的吸附性能在水处理领域得到了较多关注。近年来，利用非共价键结合方式将高分子化合物包裹至凹凸棒石表面制备壳聚糖、聚苯胺等吸附剂的研究越来越多。壳聚糖中的羟基和氨基对重金属离子和有机污染物具有一定的吸附能力，利用其对凹凸棒石进行改性，可以使凹凸棒石的吸附性能得到明显提升。

3.2凹凸棒石基复合吸附剂

现阶段，多级孔材料在水处理领域也得到了广泛的应用。在制备多孔材料时，模板技术中的乳液模板法是最便捷有效的方法，它是在稳定剂的乳化作用下，利用互不相溶的两相自组装形成各种形状的胶束，当油或水相含有可聚合单体时，能够引发聚合并固定该形态，使其成为一种聚合物多孔材料。高内相乳液是制备多孔材料最常用的乳液模板，但高内相乳液通常使用表面活性剂制备，用量大且易残留，导致这种材料的制备也极其缺乏，故利用两亲性颗粒代替表面活性剂来稳定高内相乳液已成为未来的一个趋势。

4结语

综上所述，随着社会科技的不断发展，传统的水处理技术已经无法满足时代发展的需求，需要将一些新型材料 应用到水处理中，促进水处理技术的进步，提高资源的利用率。文章简要分析了新型活性碳纤维材料、新型静电纺丝纳米纤维膜及凹凸棒石基新型材料在水处理中的应用，以期使污水处理效果得到进一步提升。

参考文献

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