顆?;钚蕴?/p>
較為常用,多用本質(zhì)、煤質(zhì)、果殼(核)等含碳物質(zhì)通過化學(xué)法或物理活化法制成。它有非常多的微孔和比表面積,因而具有很強的吸附能力,能有效地吸附水中的有機污染物。
滲銀活性碳
將活性炭和銀結(jié)合在一起,不僅對水中有機污染物有吸附作用,還具有殺菌作用。當(dāng)水通過滲銀活性碳時,銀離子就會慢慢釋放出來,起到消毒殺菌作用。由于活性炭對除去水中色、嗅、氯、鐵、砷、汞,氰化物、酚等具有較好效果。
纖維活性炭
有機炭纖維經(jīng)活化處理后形成的一種新型吸附材料,具有發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu),巨大的比表面積,以及眾多的官能團。國外在采用纖維活性炭進(jìn)行溶劑回收,氣體凈化等方面已取得了顯著的成就;在水處理應(yīng)用方面也做了大量的研究工作。
活性炭可去除水中嗅和味、色度、余氯、膠體、有機物(合成洗滌劑、農(nóng)藥、除草劑、殺蟲劑、合成染料、三鹵甲烷、鹵乙酸、內(nèi)分泌干擾物如鄰苯二甲酸酯PAES等)、重金屬(如汞、銀、鎘、鉻、鉛、鎳等等)、放射性物質(zhì)等,是凈水器中使用最早、最廣泛實用的凈水材料。不僅一般活性炭凈水器,在家用反滲透純水機,以及多數(shù)超濾、陶瓷、KDF、UV等凈水器中,都會用到活性炭。
活性炭和KDF都能去除水中余氯,但KDF和氯反應(yīng)生成鋅離子(Zn2),可能會導(dǎo)致水中鋅超標(biāo),而用活性炭除氯則沒有這類擔(dān)心。
活性炭在活化過程中形成大量的各種形狀的細(xì)微孔,構(gòu)成了巨大的具有吸附作用的表面積,其比表面積為500~1200m2/g,比表面積越大,吸附效果越好。
活性炭濾芯一般是以優(yōu)質(zhì)的果殼炭為原料(有時根據(jù)情況會含有少量煤質(zhì)活性炭),輔以食品級粘合劑,經(jīng)特殊工藝加工而成,它集吸附、過濾、截獲、催化作用于一體,能有效去除水中的有機物、余氯及其他放射性物質(zhì),并有脫色、去除異味的功效。主要用于去除水中的顏色和氣味,可以去除余氯,改善口感,并對后級可能采用的反滲透膜起到一定的保護作用。
活性炭濾芯主要有顆粒狀濾芯或壓縮濾芯兩種。顆粒狀濾芯基本構(gòu)成是填充在特定支架中的顆粒狀活性炭。組成簡單??傮w來說,壓縮性活性炭濾芯的效果更好一些。壓縮型活性炭濾芯采用高吸附值的煤質(zhì)活性炭和椰殼活性炭作為過濾料,加以食品級的粘合劑燒結(jié)壓縮成形。壓縮活性炭濾芯本身不會掉落炭粉,以及表面多孔性的高密度碳層使其納污能力大大提高,延長使用壽命。
活性炭發(fā)揮凈水作用,不論物理吸附還是化學(xué)吸附,都需要一定的時間。因此,凈水器生產(chǎn)廠要改進(jìn)活性炭過濾器或活性炭濾芯的設(shè)計,盡可能增加水和活性炭的接觸時間,接觸時間=炭柱長度/水在炭柱中的流速,增加炭柱長度和活性炭用量,降低水的流速,都能延長水和活性炭接觸時間,提高活性炭的凈水效果和出水水質(zhì)。
對家用活性炭凈水器來說,很難做到工業(yè)凈水器這么長的接觸時間。在城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ3023-1993《活性炭凈水器》中,沒有給出接觸時間或水流速等具體數(shù)據(jù),但其5.2.1規(guī)定,活性炭過濾器過濾柱的有效高度與直徑之比采用2~6為宜,實際上也是增加炭柱高度,延長水和活性炭接觸時間,防止水不與炭接觸而穿透。有些凈水器,采用多級活性炭濾芯,也是這個作用??傊?,活性炭與水接觸時間越長,吸附效果越好。
粉末活性炭(PAC)
粉末活性炭實際上是粒度更細(xì)小的顆?;钚蕴?。由于顆粒細(xì)小,比表面積大,它的吸附效果優(yōu)于常用的顆粒活性炭。
顆?;钚蕴?GAC)
這是在凈水器中常用的活性炭。顆粒越小,吸附能力越好,但水的阻力(進(jìn)出口壓差)越大,越容易漏炭,因此凈水器制造廠應(yīng)選擇粒度合適的顆粒。
活性炭纖維氈(ACF)
活性炭纖維常制厚1—5mm厚的氈,它的微孔比顆?;钚蕴几?,比表面積更大(1000---1600m2/g),吸附容量更大(高2—6倍),吸附速度更快,而且具有良好的再生性能,脫附速度快,可重復(fù)使用。缺點是價格較貴,也易繁殖細(xì)菌。
燒結(jié)活性炭濾芯(CTO),又稱碳棒濾芯、壓縮活性炭濾芯
是由顆?;钚蕴考尤胝辰Y(jié)劑(如PE樹脂)加溫?zé)Y(jié)擠壓成型,濾芯外層往往還包有白色聚丙烯(PP)無紡布。燒結(jié)活性炭濾芯兼有吸附和過濾(平均孔徑3—20um)二種功能,但其過濾功能低于PP熔噴濾芯,吸附功能低于顆?;钚蕴繛V芯。
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