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碳素纤维
采用碳素纤维净化水质
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，从碳素纤维发出的声波，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倍
比弹性模量（抗拉弹性模量／比重）：铁的７倍
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 根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。
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| 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。 |
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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
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| 通过碳纤维的摇动水的运动和污浊物质分解
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微生物膜内的微生物的主要营养物质和代谢成物
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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ＣＯＤ及ＢＯＤ。
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 |
能够应用碳素纤维的领域
- 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
使用碳素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”
粘合在碳素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。
- 需碳细菌加快初期粘合，依靠碳发出的声波的微生物增殖作用依靠与微生物群的共存，扩大影响范围。
碳素纤维的设置量
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 |
MiraCarbon®
● "MiraCarbon" : 水质净化材碳素纤维
设置方法
使用碳素纤维的水质净化施工方法
设置计划
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。
使用碳素纤维的环境水直接净化方式的分类
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