碳纖維凈化機理

 碳纖維材料接觸氧化法凈化污水屬于生物膜法的一種，它是將廢水通過好氧微生物和原生動物，后生動物等在碳纖維填料上生長繁殖形成的生物膜，吸附和降解有機物，使廢水得到凈化的方法。

 將碳纖維材料投入污染水體中一段時間之后，載體填料表面會慢慢長出生物膜，該生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統。

該方法凈化污水的機理如下：

 在污水處理構筑物內設置碳纖維填料，在充氧的條件下，微生物在填料表面聚附著形成生物膜，經過充氧(充氧裝置由水處理曝氣風機及曝氣器組成)的污水以一定的流速流過填料時，生物膜中的微生物吸收分解水中的有機物，使污水得到凈化，同時微生物也得到增殖，生物膜隨之增厚。當生物膜增長到一定厚度時，向生物膜內部擴散的氧受到限制，其表面仍是好氧狀態，而內層則會呈缺氧甚至厭氧狀態，并最終導致生物膜的脫落。隨后，填料表面還會繼續生長新的生物膜，周而復始，使污水得到凈化。

 微生物在填料表面聚附著形成生物膜后，由于生物膜的吸附作用，其表面存在一層薄薄的水層，水層中的有機物已經被生物膜氧化分解，故水層中的有機物濃度比進水要低得多，當廢水從生物膜表面流過時，有機物就會從運動著的廢水中轉移到附著在生物膜表面的水層中去，并進一步被生物膜所吸附，同時，空氣中的氧也經過廢水而進入生物膜水層并向內部轉移。

 生物膜上的微生物在有溶解氧的條件下對有機物進行分解和機體本身進行新陳代謝，因此產生的二氧化碳等無機物又沿著相反的方向，即從生物膜經過附著水層轉移到流動的廢水中或空氣中去。這樣一來，出水的有機物含量減少，廢水得到了凈化。

概括起來碳纖維材料凈水基本特征如下：

 （1）微生物：沿水流方向為細菌——原生動物――后生動物的食物鏈或生態系統。它們起到了污染物凈化和清除水體生物（防堵塞）作用。   

 （2）污染物：重→輕(多污帶→α中污帶→β中污帶→寡污帶)。

（3）供氧：借助流動水層厚薄變化以及氣水逆向流動，向生物膜表面供氧。

（4）傳質與降解：有機物降解主要是在好氧層進行，部分難降解有機物經兼氧層和厭氧層分解。

（5）生物膜更新：經水力沖刷，使膜表面不斷更新，維持生物活性（老化膜固著不緊）。