一、活性炭的分類
1、根據制活性炭原料的不同,活性炭可分為:
(1)木質炭:又可分為木炭(由木屑為原料制成)、竹炭(由竹為原(yuan)料(liao)制(zhi)成)、果(guo)殼(ke)(ke)炭(tan)(tan)(由核(he)桃殼(ke)(ke)或杏核(he)為原(yuan)料(liao)制(zhi)成)、椰(ye)(ye)殼(ke)(ke)炭(tan)(tan)(由椰(ye)(ye)子殼(ke)(ke)為原(yuan)料(liao)制(zhi)成),凈水器中(zhong)常用的是椰(ye)(ye)殼(ke)(ke)炭(tan)(tan)或果(guo)殼(ke)(ke)炭(tan)(tan)。
(2)煤質(zhi)炭(tan):由無(wu)煙煤制成,以(yi)寧夏產的質(zhi)量(liang)較好。
(3)骨炭:由動物骨頭(tou)制成。
(4)載(zai)銀(yin)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan):一(yi)般以果殼活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)為(wei)原(yuan)料,以特殊工藝使之載(zai)銀(yin),含銀(yin)量常為(wei)0.1~0.3%,它在水中(zhong)(zhong)會緩慢釋放出(chu)銀(yin)離子(Ag+),而(er)銀(yin)離子有殺菌(jun)作用,因此載(zai)銀(yin)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)除(chu)了(le)普通活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的吸附(fu)功能外,還(huan)具有抑(yi)制(zhi)細(xi)菌(jun)繁(fan)殖的功能。凈(jing)水器一(yi)定(ding)要用優質的載(zai)銀(yin)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan),否則(ze)開始時出(chu)水中(zhong)(zhong)銀(yin)離子會超標(biao),而(er)使用不(bu)長時間就不(bu)再有銀(yin)溶(rong)出(chu)了(le)。
2、根據活性炭形態的不同,家用凈水器中常用的活性炭可分為:
(1)粉末活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(PAC)。粉末活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)實際上是(shi)粒度(du)更細(xi)小的(de)顆粒活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)。由于顆粒細(xi)小,比表面積大,它的(de)吸附效果(guo)優(you)于常(chang)用(yong)的(de)顆粒活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)。德國世保康及美(mei)國愛惠浦就是(shi)采用(yong)的(de)粉末活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)。
(2)顆粒活性炭(GAC)。這是在凈水器中(zhong)最(zui)常用(yong)的活(huo)性炭。顆粒越(yue)(yue)小(xiao),吸(xi)附效果越(yue)(yue)好,但水(shui)的阻力(進(jin)出口(kou)壓差)越(yue)(yue)大,也容易漏炭,因此(ci)凈(jing)水(shui)器(qi)制造廠應選(xuan)擇粒度(du)合適的顆粒。在大型(xing)水(shui)處理設備中(zhong),常選(xuan)用(yong)10~24目(Φ2.0~0.8mm),小(xiao)型(xing)家用(yong)凈(jing)水(shui)器(qi)由于炭柱高度(du)短(duan)、流速快、水(shui)與活(huo)性炭接(jie)觸時間短(duan),建議選(xuan)用(yong)16~32目(Φ1.3~0.6mm)。
(3)活性炭(tan)纖(xian)維(wei)氈(ACF)。按原材料(liao)不同(tong),它又有二種(zhong):一(yi)種(zhong)是以(yi)粘膠基纖(xian)維(wei)長絲為原料(liao),加(jia)工成(cheng)布,經炭(tan)化、活化、高溫處理而成(cheng);另一(yi)種(zhong)是以(yi)聚丙(bing)烯腈基纖(xian)維(wei)為原料(liao),加(jia)工成(cheng)氈,經預氧化、炭(tan)化、活化、高溫處理而成(cheng)。平均(jun)孔徑前(qian)者(zhe)為17~26A,后(hou)者(zhe)為10~20A。
活性炭(tan)纖維常制(zhi)成厚(hou)(hou)1~5mm厚(hou)(hou)的氈,它的微孔比(bi)顆粒活性炭(tan)更多(duo),比(bi)表面(mian)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(hao)的再生性能,脫附速度快,可重復使用。缺(que)點是價格較(jiao)貴,也易繁殖(zhi)細菌。
(4)燒結活性炭(tan)濾(lv)(lv)(lv)芯(xin)(xin)(xin)(CTO)。又(you)稱炭(tan)棒濾(lv)(lv)(lv)芯(xin)(xin)(xin)、壓縮活性炭(tan)濾(lv)(lv)(lv)芯(xin)(xin)(xin)。是由(you)顆粒(li)活性炭(tan)加入粘(zhan)結劑(如PE樹脂)加溫燒結擠壓成型,碳芯(xin)(xin)(xin)外(wai)層往往還包有白色(se)聚(ju)丙烯(xi)(PP)無紡布。燒結活性炭(tan)濾(lv)(lv)(lv)芯(xin)(xin)(xin)兼有吸附和過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(平均(jun)孔(kong)徑3~20μm)二種功能(neng)(neng),但(dan)其過(guo)濾(lv)(lv)(lv)功能(neng)(neng)低(di)于(yu)PP熔噴(pen)濾(lv)(lv)(lv)芯(xin)(xin)(xin),吸附功能(neng)(neng)低(di)于(yu)顆粒(li)活性炭(tan)濾(lv)(lv)(lv)芯(xin)(xin)(xin)。
二、活性炭在凈水器中的作用
1、活性炭的凈水作用
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、農藥、除草劑、殺蟲劑、合成染料、三鹵甲烷、鹵乙酸、內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(yi)及多數超濾、陶瓷(ci)、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和氯反應生成鋅離子(zi)(Zn2+),可能會導致水中鋅超標(biao),而用活性炭除氯則沒有這類擔(dan)心。
活(huo)性炭在活(huo)化過程中形(xing)成大量(liang)的(de)(de)各種形(xing)狀的(de)(de)細微孔,構成了巨(ju)大的(de)(de)具(ju)有吸附(fu)(fu)作用(yong)的(de)(de)表(biao)(biao)面積(ji)(ji),其比表(biao)(biao)面積(ji)(ji)為500~1200m2/g,比表(biao)(biao)面積(ji)(ji)越大,吸附(fu)(fu)效果越好。
2、活性炭的負面影響
(1)活性(xing)炭吸(xi)附(fu)了(le)大量的有機(ji)物,這些有機(ji)物會成為細菌(jun)等微生物的營養,細菌(jun)會在活性(xing)炭的微孔中(zhong)大量繁殖增生,并可(ke)能導致出水中(zhong)菌(jun)落(luo)總數(shu)超標。
(2)凈(jing)(jing)水器中的活性炭在微(wei)生(sheng)物(wu)催(cui)化作用下,把水中氨氮(dan)轉化為亞硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽(yan)氮(dan),常出(chu)現凈(jing)(jing)水器出(chu)水中的亞硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽(yan)比進水高出(chu)很多倍。亞硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽(yan)本身(shen)不是致癌物(wu)質(zhi),但它與水中胺(an)類物(wu)質(zhi)反應生(sheng)成的亞硝(xiao)(xiao)胺(an)是強致癌物(wu)質(zhi)。
(3)在活性炭吸附過(guo)濾的(de)(de)出(chu)水(shui)加溴樹脂(溴代(dai)聚苯乙烯海因)過(guo)濾或UV殺(sha)菌是(shi)解決水(shui)中微生(sheng)物超標的(de)(de)好方法。香港益能國際有(you)限公司在部(bu)份(fen)家用反滲透純水(shui)機的(de)(de)后置活性炭濾芯中加上(shang)一小段(duan)溴樹脂,出(chu)水(shui)即無菌,出(chu)口到歐洲諸國很受歡迎。
3、活性炭吸附機理
(1)物(wu)(wu)理吸附:范(fan)德瓦爾(er)力。活性炭通過(guo)物(wu)(wu)理吸附可去除水中(zhong)的有機(ji)物(wu)(wu)、膠體(ti)等。
(2)化學吸(xi)附(fu):化學反應及催化作用(yong)。活(huo)性炭(tan)通過物理吸(xi)附(fu)可去除(chu)水中的余(yu)氯、氯胺等(deng)等(deng)。
三、活性炭的作用和功效
1、用于制造防毒面具
活性(xing)炭(tan)(tan)最早的時(shi)候是用(yong)(yong)來制造防(fang)毒面具的。隨著時(shi)代(dai)的進展,活性(xing)炭(tan)(tan)慢慢被(bei)應用(yong)(yong)于自來水廠脫(tuo)臭(chou)。后來,活性(xing)炭(tan)(tan)的應用(yong)(yong)越(yue)來越(yue)廣泛,比如:香煙(yan)過濾嘴、糖的脫(tuo)色、軍用(yong)(yong)防(fang)毒面具、解毒、治理(li)放(fang)射(she)元素污染、調(diao)理(li)土壤性(xing)能(neng)、醒酒、治理(li)室內甲醛等領域。因此,在活性(xing)炭(tan)(tan)能(neng)除(chu)甲醛嗎的問題中,答案就不言而喻(yu)了吧!
2、擁有獨特的孔隙結構
我們都知道,活性炭是一種由碳材料制成的內部孔隙結構發達、外觀呈黑色、吸附能力強、表面積大的微晶質碳素材料。并且活性炭中還含有許多我們肉眼看不到的微孔,同時這些微孔的具有很大的用途。正是活性炭的孔(kong)隙(xi)結構出色(se),所以才擁有了強(qiang)大的吸(xi)附功能。
3、相互作用力
雖然分(fen)子(zi)運動的(de)速度(du)受材質和(he)溫度(du)的(de)影響,但它(ta)在微(wei)環境中的(de)運動是永無止境的(de)。由于分(fen)子(zi)之(zhi)間擁有相(xiang)互吸引的(de)作用(yong)力,所以(yi)當一(yi)個分(fen)子(zi)被活(huo)性炭內孔(kong)捕(bu)捉(zhuo)再進入活(huo)性炭內孔(kong)隙中的(de)時(shi)候,會引起分(fen)子(zi)之(zhi)間不斷的(de)吸引,一(yi)直(zhi)到可以(yi)填滿活(huo)性炭內孔(kong)隙為止。
4、能吸附各種有害物質
據(ju)了解,優質椰殼(ke)活(huo)性炭(tan)可以吸(xi)附大量的有害氣(qi)體。但是不同材料的活(huo)性炭(tan),他們的內孔徑大小不同,所以吸(xi)附功能也存(cun)在(zai)著或多或少的差異(yi)。
四、活性炭能除甲醛嗎
活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭作為(wei)一(yi)種吸(xi)(xi)(xi)附材料,確實能夠(gou)治理一(yi)定的(de)(de)(de)裝(zhuang)(zhuang)修(xiu)(xiu)(xiu)污(wu)(wu)染。但是活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭只能單一(yi)吸(xi)(xi)(xi)附,無法(fa)分解、消(xiao)耗所吸(xi)(xi)(xi)附的(de)(de)(de)有害物質,在使用一(yi)段時(shi)(shi)間后,活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭就會(hui)飽(bao)和(he)。飽(bao)和(he)的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭如果(guo)不及時(shi)(shi)更換(huan),也會(hui)將吸(xi)(xi)(xi)附的(de)(de)(de)裝(zhuang)(zhuang)修(xiu)(xiu)(xiu)污(wu)(wu)染物排到室內,這個(ge)時(shi)(shi)候,活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭就成為(wei)了新(xin)的(de)(de)(de)污(wu)(wu)染源,就像(xiang)凈水機(ji)的(de)(de)(de)濾(lv)芯要定期更換(huan),剛(gang)裝(zhuang)(zhuang)修(xiu)(xiu)(xiu)好的(de)(de)(de)房子裝(zhuang)(zhuang)修(xiu)(xiu)(xiu)污(wu)(wu)染比(bi)較重,一(yi)般(ban)來(lai)說20天-30天就需要更換活性炭(tan)包。