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(zhu)為(wei)(wei)原料制(zhi)成)、果(guo)殼(ke)炭(tan)(tan)(由核桃殼(ke)或(huo)杏核為(wei)(wei)原料制(zhi)成)、椰殼(ke)炭(tan)(tan)(由椰子殼(ke)為(wei)(wei)原料制(zhi)成),凈水器中常(chang)用的是椰殼(ke)炭(tan)(tan)或(huo)果(guo)殼(ke)炭(tan)(tan)。
(2)煤(mei)質(zhi)炭(tan):由無煙煤(mei)制成,以寧(ning)夏產的質(zhi)量較(jiao)好。
(3)骨(gu)炭:由動(dong)物骨(gu)頭制成。
(4)載(zai)銀(yin)活性(xing)炭:一般以(yi)果(guo)殼(ke)活性(xing)炭為原料,以(yi)特殊工藝使之載(zai)銀(yin),含銀(yin)量常(chang)為0.1~0.3%,它(ta)在水中(zhong)(zhong)會緩慢釋放出銀(yin)離(li)子(zi)(Ag+),而銀(yin)離(li)子(zi)有殺菌(jun)作用(yong),因此載(zai)銀(yin)活性(xing)炭除(chu)了普(pu)通活性(xing)炭的(de)吸(xi)附功能(neng)外,還(huan)具有抑制細菌(jun)繁殖的(de)功能(neng)。凈水器一定(ding)要用(yong)優質(zhi)的(de)載(zai)銀(yin)活性(xing)炭,否則開始時(shi)出水中(zhong)(zhong)銀(yin)離(li)子(zi)會超標(biao),而使用(yong)不長時(shi)間(jian)就(jiu)不再有銀(yin)溶出了。
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)性(xing)炭(tan)(PAC)。粉末活(huo)性(xing)炭(tan)實際(ji)上是(shi)粒(li)度更細小(xiao)的(de)顆(ke)粒(li)活(huo)性(xing)炭(tan)。由于顆(ke)粒(li)細小(xiao),比表面積大,它的(de)吸(xi)附效果優于常(chang)用的(de)顆(ke)粒(li)活(huo)性(xing)炭(tan)。德國(guo)(guo)世保康(kang)及美國(guo)(guo)愛惠浦就是(shi)采用的(de)粉末活(huo)性(xing)炭(tan)。
(2)顆粒活性炭(GAC)。這是在凈水器中最常用的(de)(de)活(huo)性炭。顆粒越(yue)(yue)小,吸附(fu)效(xiao)果(guo)越(yue)(yue)好,但水(shui)的(de)(de)阻(zu)力(進(jin)出口壓差)越(yue)(yue)大(da),也容易漏炭,因此凈(jing)水(shui)器制(zhi)造廠應選(xuan)(xuan)擇粒度合適(shi)的(de)(de)顆粒。在大(da)型水(shui)處理設備中,常選(xuan)(xuan)用10~24目(Φ2.0~0.8mm),小型家用凈(jing)水(shui)器由于炭柱(zhu)高度短、流速(su)快、水(shui)與(yu)活(huo)性炭接觸時間短,建議選(xuan)(xuan)用16~32目(Φ1.3~0.6mm)。
(3)活(huo)性炭纖維(wei)氈(ACF)。按原(yuan)材料不同,它又有二種(zhong)(zhong)(zhong):一種(zhong)(zhong)(zhong)是以(yi)粘膠基(ji)(ji)纖維(wei)長(chang)絲為(wei)原(yuan)料,加工成(cheng)布,經炭化、活(huo)化、高(gao)(gao)溫處(chu)理而成(cheng);另(ling)一種(zhong)(zhong)(zhong)是以(yi)聚(ju)丙烯腈(jing)基(ji)(ji)纖維(wei)為(wei)原(yuan)料,加工成(cheng)氈,經預氧化、炭化、活(huo)化、高(gao)(gao)溫處(chu)理而成(cheng)。平均孔徑前者為(wei)17~26A,后者為(wei)10~20A。
活性炭(tan)纖維常制成厚1~5mm厚的氈,它的微孔比顆粒活性炭(tan)更(geng)(geng)多,比表面(mian)積(ji)更(geng)(geng)大(1000~1600m2/g),吸附容量更(geng)(geng)大(高2~6倍),吸附速度更(geng)(geng)快(kuai),而且具有良好的再生性能,脫附速度快(kuai),可重復使用(yong)。缺點(dian)是(shi)價格較貴,也(ye)易(yi)繁殖細菌(jun)。
(4)燒結活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)濾(lv)(lv)(lv)芯(xin)(xin)(xin)(CTO)。又稱炭(tan)棒(bang)濾(lv)(lv)(lv)芯(xin)(xin)(xin)、壓縮活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)濾(lv)(lv)(lv)芯(xin)(xin)(xin)。是(shi)由顆(ke)粒活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)加(jia)入粘結劑(如(ru)PE樹脂(zhi))加(jia)溫燒結擠壓成型,碳(tan)芯(xin)(xin)(xin)外層往往還包有(you)白色聚(ju)丙烯(xi)(PP)無紡布。燒結活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)濾(lv)(lv)(lv)芯(xin)(xin)(xin)兼有(you)吸(xi)附和(he)過濾(lv)(lv)(lv)(平(ping)均孔徑(jing)3~20μm)二種(zhong)功(gong)能,但其過濾(lv)(lv)(lv)功(gong)能低于PP熔噴(pen)濾(lv)(lv)(lv)芯(xin)(xin)(xin),吸(xi)附功(gong)能低于顆(ke)粒活性(xing)(xing)(xing)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,以及多數超濾、陶瓷、KDF、UV等凈水器中,都(dou)會用(yong)到活性炭(tan)。
活性(xing)炭和(he)(he)KDF都(dou)能去除水中余氯,但(dan)KDF和(he)(he)氯反應生成(cheng)鋅(xin)離子(Zn2+),可能會導(dao)致(zhi)水中鋅(xin)超(chao)標(biao),而用(yong)活性(xing)炭除氯則沒有這類擔心。
活性炭在活化過程中形成大量的(de)(de)各種形狀的(de)(de)細微孔(kong),構成了巨大的(de)(de)具有吸附作用的(de)(de)表面(mian)積,其比(bi)(bi)表面(mian)積為500~1200m2/g,比(bi)(bi)表面(mian)積越大,吸附效果越好。
2、活性炭的負面影響
(1)活性(xing)炭吸附了大(da)量的有(you)機(ji)物(wu)(wu),這些(xie)有(you)機(ji)物(wu)(wu)會(hui)成(cheng)為細(xi)菌(jun)(jun)(jun)等微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)的營養,細(xi)菌(jun)(jun)(jun)會(hui)在活性(xing)炭的微(wei)(wei)孔中(zhong)大(da)量繁殖增生(sheng),并(bing)可能(neng)導致出水中(zhong)菌(jun)(jun)(jun)落總(zong)數超標(biao)。
(2)凈水器(qi)中的活性炭(tan)在微生物(wu)催化(hua)作用下,把(ba)水中氨氮轉化(hua)為亞(ya)(ya)硝(xiao)酸鹽氮,常出現凈水器(qi)出水中的亞(ya)(ya)硝(xiao)酸鹽比進水高出很多倍(bei)。亞(ya)(ya)硝(xiao)酸鹽本(ben)身不是致癌物(wu)質,但(dan)它(ta)與水中胺類物(wu)質反應生成(cheng)的亞(ya)(ya)硝(xiao)胺是強(qiang)致癌物(wu)質。
(3)在活性(xing)炭吸附過(guo)濾的(de)出(chu)水加溴樹脂(zhi)(溴代聚苯乙烯海因(yin))過(guo)濾或UV殺菌是解決水中微生物(wu)超標(biao)的(de)好方法(fa)。香港益能國際(ji)有限公司在部份家用反滲透(tou)純水機的(de)后置活性(xing)炭濾芯中加上一(yi)小段溴樹脂(zhi),出(chu)水即無菌,出(chu)口到歐洲諸國很受歡迎。
3、活性炭吸附機理
(1)物理(li)吸附(fu):范德(de)瓦爾力。活性炭(tan)通過(guo)物理(li)吸附(fu)可(ke)去除水中(zhong)的有機物、膠體(ti)等。
(2)化學(xue)吸(xi)附:化學(xue)反應及催化作用。活性炭通(tong)過物理吸(xi)附可去(qu)除水中的余氯(lv)、氯(lv)胺等等。
三、活性炭的作用和功效
1、用于制造防毒面具
活(huo)性炭最早的(de)時(shi)(shi)候是(shi)用來制(zhi)造(zao)防毒面具的(de)。隨著時(shi)(shi)代的(de)進展(zhan),活(huo)性炭慢(man)慢(man)被(bei)應(ying)(ying)用于自來水(shui)廠脫臭(chou)。后來,活(huo)性炭的(de)應(ying)(ying)用越來越廣(guang)泛,比如:香煙過濾嘴(zui)、糖(tang)的(de)脫色(se)、軍用防毒面具、解毒、治理(li)(li)放射元素污染、調(diao)理(li)(li)土壤性能、醒酒(jiu)、治理(li)(li)室(shi)內甲(jia)醛(quan)等(deng)領域。因此,在活(huo)性炭能除甲(jia)醛(quan)嗎的(de)問題中,答(da)案就不言而喻了吧!
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(de)孔隙(xi)結構出色,所以(yi)才擁有了(le)強大的(de)吸附功能。
3、相互作用力
雖然(ran)分(fen)子(zi)(zi)(zi)運動(dong)的(de)速度受材質和(he)溫度的(de)影響(xiang),但(dan)它在微環境中(zhong)的(de)運動(dong)是永無止境的(de)。由于(yu)分(fen)子(zi)(zi)(zi)之間(jian)擁有(you)相互(hu)吸引(yin)的(de)作(zuo)用力(li),所以當一(yi)(yi)個(ge)分(fen)子(zi)(zi)(zi)被活性炭內孔捕捉再(zai)進入活性炭內孔隙中(zhong)的(de)時候,會引(yin)起分(fen)子(zi)(zi)(zi)之間(jian)不斷的(de)吸引(yin),一(yi)(yi)直(zhi)到可以填滿(man)活性炭內孔隙為(wei)止。
4、能吸附各種有害物質
據了解,優質椰殼活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)可以(yi)吸附(fu)大量(liang)的(de)有害(hai)氣體。但(dan)是不同材料的(de)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan),他們(men)的(de)內孔(kong)徑大小(xiao)不同,所(suo)以(yi)吸附(fu)功能也存在(zai)著或多或少(shao)的(de)差(cha)異(yi)。
四、活性炭能除甲醛嗎
活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)作為一(yi)種吸附(fu)材(cai)料(liao),確實能(neng)夠治(zhi)理一(yi)定的(de)(de)裝修(xiu)污(wu)(wu)染。但(dan)是活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)只能(neng)單一(yi)吸附(fu),無法分(fen)解、消耗所吸附(fu)的(de)(de)有害(hai)物質(zhi),在使用一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)后,活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)就(jiu)會(hui)飽(bao)和。飽(bao)和的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)如果不及時(shi)更(geng)換,也會(hui)將(jiang)吸附(fu)的(de)(de)裝修(xiu)污(wu)(wu)染物排到室內,這個(ge)時(shi)候,活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)就(jiu)成(cheng)為了新的(de)(de)污(wu)(wu)染源,就(jiu)像凈(jing)水機的(de)(de)濾芯要定期更(geng)換,剛裝修(xiu)好的(de)(de)房子裝修(xiu)污(wu)(wu)染比較重(zhong),一(yi)般來(lai)說(shuo)20天-30天就(jiu)需要更換(huan)活性炭包(bao)。