活性炭過濾

活性炭作為過濾濾料的水過濾處理工藝。

活性炭每克表面積為500-1700m，真比重為1.9-2.1。

過濾時由於其多孔性可吸附各種液體中的微細物質，常用於水處理中的脫色、脫臭、脫氯、去除有機物及重金屬、去除合成洗滌劑、細菌、病毒及放射性等污染物質，也常用於廢水的三級處理。

活性炭過濾器分固定床、移動床及流動床三種類型。固定床濾速一般採用8-20m/h，活性炭用高溫水蒸氣清洗再生或熱再生，回收率可達80-94%。

基本介紹

• 中文名：活性炭過濾
• 外文名：Activated carbon filtration
• 定義：以活性炭為濾料進行水處理的過程
• 特點：經氣化(碳化、活化)造成發達孔隙
• 分類：固定床、移動床和流動床
• 套用：污水處理、中水回用等

簡介

活性炭過濾，以活性炭為濾料進行水處理的過程。活性炭是一種經過氣化(碳化、活化)造成發達孔隙的，以炭作骨架結構的黑色固體物質。它的發達孔隙使其具有很大的比表面積，每克材料的表面積為500～1700㎡，從而具有良好的吸附特性。活性炭的真比重為1.9～2.1。

分類

活性炭濾床分為固定床、移動床和流動床三種。固定床活性炭過濾套用較廣泛，國內已用於給水的活性炭濾池、污水的深度處理，主要用於脫色，除臭，脫氰，去除有機物、重金屬、合成洗滌劑、病毒等。固定炭層厚度1.5～2.0m，過濾速度8～20m/h，反衝洗水速度28～32m/h，反衝洗時間4～10min。活性炭失去其吸附能力後可採用直接電流加熱再生，每千克炭再生費用約占新炭費用的5.5%，此外，可採用濕式氧化及微波加熱等方法用於其再生，再生回，收率可達80～94%。

過濾套用範圍

1.活性炭過濾常用於水處理設備過濾、污水處理、中水回用等等。廣泛套用於化工、食品、醫藥、電子光負等。

2.用於要求出水濁度≤5mg/L能符合飲用水質標準的工業用水、生活用水及市政給水系統；

3.工業污水中的懸浮物、固體物的去除；
4.可用作離子交換法軟化、除鹽系統中的預處理設備，對水質要求不高的工業給水的粗過濾設備；

以及用在游泳池循環處理系統、冷卻循環水淨化系統等。

吸附原理

根據吸附過程中，活性炭分子和污染物分子之間作用力的不同，可將吸附分為兩大類;物理吸附和化學吸附(又稱活性吸附)。在吸附過程中，當活性炭分子和污染物分子之間的作用力是范德華力(或靜電引力)時稱為物理吸附;當活性炭分子和污染物分子之間的作用力是化學鍵時稱為化學吸附。物理吸附的吸附強度主要與活性炭的物理性質有關，與活性炭的化學性質基本無關。由於范德華力較弱，對污染物分子的結構影響不大，這種力與分子間內聚力一樣，故可把物理吸附類比為凝聚現象。物理吸附時污染物的化學性質仍然保持不變。

由於化學鍵強，對污染物分子的結構影響較大，故可把化學吸附看做化學反應，是污染物與活性炭間化學作用的結果。化學吸附一般包含電子對共享或電子轉移，而不是簡單的微擾或弱極化作用，是不可逆的化學反應過程。物理吸附和化學吸附的根本區別在於產生吸附鍵的作用力。

吸附過程是污染物分子被吸附到固體表面的過程，分子的自由能會降低，因此，吸附過程是放熱過程，所放出的熱稱為該污染物在此固體表面上的吸附熱。由於物理吸附和化學吸附的作用力不同，它們在吸附熱、吸附速率、吸附活化能、吸附溫度、選擇性、吸附層數和吸附光譜等方面表現出一定的差異。

活性炭是一種用途極廣的工業吸附劑，它是利用木炭、各種果殼和優質煤等作為原料，通過物理和化學方法對原料進行破碎、過篩、催化劑活化、漂洗、烘乾和篩選等一系列工序加工製造而成。活性炭自1900年問世以來，其套用歷程當中經歷了兩件大事，一是在20世紀20年代第一次世界大戰中被用於製造防毒面具;二是在20世紀40年代數以百計的自來水廠用活性炭脫臭。活性炭的吸附性源於其獨特的分子構造，活性炭的內部有很多孔隙，每克活性炭的內部孔隙如果鋪展開來可達到500～1700平方米，正是這種獨特的內部構造，使得活性炭具有優異的吸附能力，活性炭的套用非常廣泛，

活性炭經過高溫活化及特殊造孔徑調節技術處理，使其具備了廣大的比表面積及豐富的與室內有害氣體分子大小相匹配的孔隙結構，專用於吸附甲醛、苯系物、氨、氡、TVOC、等數十種有害物質等、所有對人體有害的氣體及空氣中的浮游細菌。具有吸味、去毒、除臭、去濕、防霉、殺菌、淨化等綜合功能，在吸附有害氣體的同時，殺滅黴菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、膿菌等致病菌，抑制流行性病原的傳播，徹底清除室內環境污染。