[发明专利]使活性碳纤维净水材料卫生安全浸泡pH达标的改性方法

说明书

本发明公开了一种使活性碳纤维净水材料卫生安全浸泡pH达标的改性方法，包括以下步骤：用水冲洗活性碳纤维，冲洗完成后挤干；将挤干后的活性碳纤维置于可提供惰性气体保护的加热装置中焙烧；将焙烧后得到的材料冷却到室温，得到改性的活性碳纤维。利用根据本发明实施例的改性方法得到的改性的活性碳纤维具有卫生安全浸泡过程中对浸泡液pH影响小、COD的去除率提高以及使用过程无杂质产生等优点。

技术领域

本发明属于高温热处理技术，涉及活性碳纤维净水技术领域，具体涉及高温热处理改性活性碳纤维，可以用于生活饮用水的净化。本发明所用材料为活性碳纤维，通过水冲洗后再经过隔绝空气高温热处理来改变其表面官能团；采用改性活性碳纤维制成的净水器在进行卫生安全浸泡试验时，浸泡液浸泡前后pH值变化减小，从而满足净水器使用时净水pH变化符合《生活饮用水水质卫生规范》(2001)的要求。

背景技术

由于环境污染，水质受到了严重影响，水中存在大量人为的有机物。如若直接饮用未处理的受污染水将会严重危害人体健康，因此必须要对受污染水进行处理后再用作生活用水。相关技术中，给水处理主要采用混凝、沉淀、过滤和消毒等操作工艺进行净化。传统水处理方法对水中有机物去除有限，同时为防止输运过程中微生物滋生，水中会存有一定的余氯。随着经济发展与人们生活水平的提高，人们对水质的要求不断提高，选择先进的水处理工艺、增加水质处理深度、开发新技术符合当今时代要求。

活性碳纤维在净水领域已经有了广泛的应用。由于活性碳纤维比表面积大、微孔丰富，易与水中的污染物接触，故其吸附速率快，有利于吸附分离；同时活性碳纤维对氯的去除性能高。活性碳纤维的纤维状结构可以加工成布、毡、纸等各种织物形式及圆筒蜂窝状，即使长时间使用也不易形成泥状物，具有形状稳定性，因此在净水领域具有更大的应用潜力。目前所使用的活性碳纤维原料有纤维素、酚醛、聚丙烯腈、沥青等。

然而，目前使用的活性碳纤维制备的活性碳纤维净水滤芯、滤杯在浸泡实验中浸泡液在浸泡前后pH值变化大，超过0.5个单位，达不到《生活饮用水水质卫生规范》(2001)的要求；同时COD去除率也偏低。因此以经济、实用的方法解决活性碳纤维制成的滤芯对浸泡液pH值的影响以及COD去除率的问题，对于活性碳纤维在净水领域的应用以及饮用水深度净化具有重要的意义。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，尤其要解决采用活性碳纤维滤芯的净水器卫生安全浸泡不合格问题。为此，本发明提出一种使活性碳纤维净水材料卫生安全浸泡pH达标的改性方法，简言之，即提供一种改性活性碳纤维的制备方法，通过改变材料的官能团种类与含量，使其进行卫生安全浸泡前后的pH变化范围减小、COD去除率增大，以达到《生活饮用水水质卫生规范》(2001)的要求。

根据本发明实施例的改性活性碳纤维的制备方法，包括以下步骤：

用水冲洗活性碳纤维，冲洗完成后挤干；

将挤干后的活性碳纤维置于可提供惰性气体保护的加热装置中焙烧；

将焙烧后得到的材料冷却到室温，得到改性的活性碳纤维。

利用根据本发明实施例的制备方法得到的改性的活性碳纤维有以下优点：

(1)卫生安全浸泡过程中对浸泡液pH影响小；

(2)COD的去除率提高；

(3)使用过程无杂质产生。

另外，根据本发明上述实施例的制备方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，采用去离子水或纯水冲洗活性碳纤维。

可选地，对活性炭纤维进行冲洗的冲洗时间不少于2min，对所述活性碳纤维挤干至含水率不低于10％。其中，含水率计算公式：含水率＝(挤干后的活性碳纤维质量-冲洗前活性碳纤维质量)/冲洗前活性碳纤维质量。