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碳素纤维
什么是碳素纤维?
使用碳素纤维的水质净化
碳素纤维的效果
水质净化的机理
水质净化效果
能够应用碳素纤维的领域
使用碳素纤维的水质净化
  的特性
粘合在碳素纤维上微生物
  群的特点
碳素纤维的设置量
碳素纤维标准设置方法
NEW河流湖沼水质净化
NEW碳素纤维材质人工海藻
NEW排水处理设备功能的提高
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地球の水をまもろう!
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   本文

采用碳素纤维净化水质

碳素纤维

 采用碳素纤维来净化水质,对环境没有负荷。是即经济(廉价)又有效果的方法。
通过碳素纤维具有的高度生物亲和性,形成活性生物膜,利用微生物的功能,分解污染物质。
并且,碳素纤维能够激发微生物活性化,招引鱼类,发挥作为形成产卵和鱼苗,生长环境的藻场功能。



 ●什么是碳素纤维?

 ・碳纤维是通过特殊热处理工艺,把丙烯酸纤维进行碳化制造成
   “具有微细石墨结晶结构的纤维状碳物质”。(PAN系)
 ・被称为“轻量强韧、不腐蚀” 的先进功能材料的碳纤维,兼备轻量、优异的
  机械性能,以及碳质具有的卓越的特性,广泛用于各种用途。
    比强度(抗拉强度/比重):铁的10
    比弹性模量(抗拉弹性模量/比重):铁的7
    用途:飞机、汽车、混凝土构件增强材料、钓鱼竿、高尔夫球棒、其他
 ・因为由于水质净化材料的碳素纤维实施了特殊表面处理,所以具有在水中扩散的特性。
 ・水质净化用碳纤维由12,000 7微米的微细纤丝集束而成。



使用碳素纤维的水质净化


 ●碳素纤维的效果

 ・在碳纤维的大表面积上吸附水中的污浊物质。
 ・同时,吸引水中的微生物,进行粘合。
 ・依靠高生物亲合性,形成活泼的微生物膜,变为微生物的住处。
 ・微生物通过在水中摇动,捕捉污浊物质,进行分解。 →水质净化
 ・使微生物活性化,吸引鱼类,成为产卵、鱼苗的养育地点。→形成海藻场
 ・达到确保水质净化 、生态保护、生物多样性。

如果放入水中,水溶性上胶剂便溶解、扩散。

在大表面积上吸附污浊物质,粘合微生物。

微生物膜
( 活性污泥)
微生物群
(显微镜的照片)


 ●水质净化的机理

通过碳纤维的摇动水的运动和污浊物质分解 微生物膜内的微生物的主要营养物质和代谢成物

水质净化效果

 采用碳素纤维净化水质的效果是短时间改善透视度(SS),也显著地减低CODBOD
总氮及总磷也起到了很大的改善,到达净化水质的效果。

采用碳素纤维净化水质各项目的清除率(%)
项 目 河 流 湖泊・池 排 水
 BOD 生物化学的氧气需求量 50~70 20~90 90~95
 SS  浮游性悬浊物 50~70 20~90 90~95
 TN  总氮 10~30 10~30 30~70
 TP  总磷 10~50 30~90 30~50



 ●能够应用碳纤维的领域

  ・ 环境水(河流、湖沼、池水、海水)
  ・ 城市污水(粪便净化槽、高级处理槽)
  ・ 工厂有机废水(食品、酿酒、化学)
  ・ 畜产有机废水(粪尿、挤奶)
  ・ 生活排水、厨房排水



 ●使用碳纤维的水质净化的特性

  使用碳纤维的水质净化的优点
  ・ 依靠微生物活性化,有机物分解处理速度迅速
  ・ 产生的剩余污泥少,不易剥离
  ・ 脱氮、脱磷效果显著
  ・ 悬浮物补充效果高
  ・ 设置费低廉,维持管理方便,不需要运行成本

  使用碳纤维的水质净化的注意事项         → 措 施
  ・ 在微生物少的环境中不易显示效果,需要花费时间    → 籽微生物
  ・ 如果粘附微生物的尸体等剩余污泥,效果便下降     → 维持管理
  ・ 在缺氧的环境中需氧细菌不能活性化         → 曝气设备
  ・ 在无水流的情况下,因为不接触污浊物质而不能净化  → 循环水流
  ・ 如果吸附大量的污浊物质,分解需要花费时间      → 维持管理

 ”如果适量流动,依靠氧气量使微生物活性化,增大效果”



 ●粘合在碳纤维上微生物群的特点

  ・ 微生物粘合速度快,粘合量多。
  ・ 粘合微生物不易剥离,同时活性度高。
  ・ 在粘合在纤维的微生物群内部,厌气微生物群与需氧微生物群一起在比较分散的状态下存在。
  ・ 粘合在碳纤维束的体积大的微生物群,在水的流动中进行某种泵运动,在与碳纤维束一起摇动的同时,
    使物质产生移动,促进污浊物质的分解。
  ・ 并且,碳素纤维能够激发微生物活性化,招引鱼类,发挥作为形成产卵和鱼苗,生长环境的藻场功能



碳纤维的设置量

  设置量根据水域的形状、水深、水质、流速、滞留时间等状况进行计算。
设置地点 目  的 碳纤维量 g/m3
池、湖沼、海 水质净化 10~100
河  流 水质净化 100~200
污水、工厂排水 水质净化 200~600
池、湖沼、海 形成海藻场 10~200



使用碳素纤维的水质净化施工方法

  虽然仅仅在水中设置碳纤维就能够达到较大的水质净化效果,但是,根据水面积、
 水深、水量、水流、水质等现场状况和设置方法、设置量,产生的效果大不相同。
 在需要更高的费用比效果的高水质净化时,需要进行最佳设置计划。


 ●使用碳纤维的环境水直接净化方式的分类

干流部位设置方式
直接净化方式
接触池设置方式
河流净化 流入水净化方式
分离方式
流出入方式
直接净化方式 湖内循环方式
湖沼净化
(闭锁性水域)
流入水净化方式 湖内个别方式
分离方式
海域净化
(内海、闭锁性海域)
海域直接净化方式 碳素纤维材质人工海藻



 ●碳素纤维标准设置方法(水质净化、形成海藻场)


目  的 方  式 分  类 安 装 方 法
水质净化

形成海藻场
悬挂式 绳索悬挂   ・U形安装、I形安装
绳-浮筒式   ・绳索浮动装置
筏悬挂   ・PVC制,木制
浮岛悬挂   ・发泡材料制,木制
安装框式 框架式   ・钢制框架固定
浮起式 浮筒式   ・水底固定+浮筒浮出
底泥分解 水底敷设 框架式   ・钢制框架固定
桩式   ・钢制桩固定、压铁
水质净化

形成海藻场

底泥分解
安装框架+水底敷设 框架式   ・钢制框架固定
浮出+水底敷设 浮筒式   ・浮筒浮出
※因为仅仅用水底敷设不能达到水质净化,效果小,使用浮出+水底敷设,或者与悬挂方式并用比较有效。



”用碳纤维恢复美丽的水环境吧!”


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