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(由竹為原料制成)、果(guo)殼炭(由核桃殼或杏(xing)核為原料制成)、椰(ye)殼炭(由椰(ye)子殼為原料制成),凈(jing)水器中常用的是(shi)椰(ye)殼炭或果(guo)殼炭。
(2)煤質炭:由無煙(yan)煤制成,以寧夏(xia)產(chan)的質量較好(hao)。
(3)骨炭:由動物(wu)骨頭(tou)制成。
(4)載(zai)銀(yin)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan):一(yi)般(ban)以果殼(ke)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)為原料,以特殊工(gong)藝使之載(zai)銀(yin),含銀(yin)量(liang)常(chang)為0.1~0.3%,它(ta)在水(shui)中會緩(huan)慢釋(shi)放出(chu)銀(yin)離子(zi)(zi)(Ag+),而銀(yin)離子(zi)(zi)有殺菌作用(yong),因此載(zai)銀(yin)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)除了普(pu)通活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的吸(xi)附(fu)功(gong)能(neng)外,還具有抑制(zhi)細菌繁殖的功(gong)能(neng)。凈水(shui)器一(yi)定要(yao)用(yong)優質的載(zai)銀(yin)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan),否則開始時(shi)出(chu)水(shui)中銀(yin)離子(zi)(zi)會超標,而使用(yong)不(bu)長時(shi)間(jian)就不(bu)再有銀(yin)溶(rong)出(chu)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(fen)末(mo)活(huo)(huo)性(xing)炭(PAC)。粉(fen)末(mo)活(huo)(huo)性(xing)炭實際上是粒(li)(li)度更細(xi)小的(de)顆(ke)粒(li)(li)活(huo)(huo)性(xing)炭。由于顆(ke)粒(li)(li)細(xi)小,比表(biao)面(mian)積大,它的(de)吸(xi)附效(xiao)果優于常用的(de)顆(ke)粒(li)(li)活(huo)(huo)性(xing)炭。德國世保(bao)康及美國愛惠(hui)浦(pu)就是采用的(de)粉(fen)末(mo)活(huo)(huo)性(xing)炭。
(2)顆粒活性炭(GAC)。這是在凈水器中最(zui)常用(yong)(yong)的(de)活性炭(tan)(tan)。顆粒越小,吸附效果越好,但(dan)水的(de)阻力(li)(進出口(kou)壓差)越大,也容易漏炭(tan)(tan),因此凈水器(qi)制(zhi)造廠(chang)應選擇粒度合(he)適(shi)的(de)顆粒。在(zai)大型(xing)(xing)水處理設(she)備(bei)中,常選用(yong)(yong)10~24目(Φ2.0~0.8mm),小型(xing)(xing)家(jia)用(yong)(yong)凈水器(qi)由(you)于炭(tan)(tan)柱高度短(duan)、流速(su)快、水與活性炭(tan)(tan)接觸時間短(duan),建議選用(yong)(yong)16~32目(Φ1.3~0.6mm)。
(3)活(huo)性(xing)炭(tan)纖(xian)維氈(ACF)。按原(yuan)(yuan)材料(liao)不同,它又有(you)二(er)種:一(yi)(yi)種是以(yi)粘膠基纖(xian)維長(chang)絲為(wei)原(yuan)(yuan)料(liao),加工成(cheng)布,經炭(tan)化(hua)(hua)、活(huo)化(hua)(hua)、高(gao)溫(wen)處理(li)而成(cheng);另一(yi)(yi)種是以(yi)聚丙烯腈基纖(xian)維為(wei)原(yuan)(yuan)料(liao),加工成(cheng)氈,經預氧化(hua)(hua)、炭(tan)化(hua)(hua)、活(huo)化(hua)(hua)、高(gao)溫(wen)處理(li)而成(cheng)。平均(jun)孔(kong)徑前者為(wei)17~26A,后者為(wei)10~20A。
活性炭(tan)纖維常制成厚(hou)1~5mm厚(hou)的氈,它的微孔比顆粒活性炭(tan)更多,比表面積更大(1000~1600m2/g),吸(xi)附容量更大(高2~6倍(bei)),吸(xi)附速度更快,而且具有(you)良好的再生(sheng)性能,脫附速度快,可(ke)重復使用。缺點是價格較貴,也易繁殖細菌。
(4)燒(shao)結活性(xing)炭濾(lv)(lv)芯(xin)(CTO)。又(you)稱炭棒濾(lv)(lv)芯(xin)、壓縮活性(xing)炭濾(lv)(lv)芯(xin)。是由顆粒活性(xing)炭加(jia)入粘結劑(如PE樹脂)加(jia)溫燒(shao)結擠(ji)壓成型,碳芯(xin)外層往往還包有(you)白色聚丙烯(PP)無紡(fang)布。燒(shao)結活性(xing)炭濾(lv)(lv)芯(xin)兼有(you)吸(xi)附(fu)和過(guo)濾(lv)(lv)(平(ping)均孔徑(jing)3~20μm)二(er)種功(gong)能(neng),但其過(guo)濾(lv)(lv)功(gong)能(neng)低(di)于(yu)PP熔噴濾(lv)(lv)芯(xin),吸(xi)附(fu)功(gong)能(neng)低(di)于(yu)顆粒活性(xing)炭濾(lv)(lv)芯(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(duo)數超濾(lv)、陶瓷、KDF、UV等(deng)凈水器中,都會用到活性炭(tan)。
活性炭(tan)和(he)KDF都能去除水中(zhong)余氯,但(dan)KDF和(he)氯反應生成鋅(xin)離(li)子(Zn2+),可(ke)能會導致(zhi)水中(zhong)鋅(xin)超標(biao),而用活性炭(tan)除氯則沒有這類擔心。
活性炭在活化過程中(zhong)形(xing)成大量的各種形(xing)狀的細微孔,構成了(le)巨大的具有吸附(fu)作用的表面(mian)積,其比表面(mian)積為500~1200m2/g,比表面(mian)積越大,吸附(fu)效(xiao)果越好。
2、活性炭的負面影響
(1)活性(xing)(xing)炭吸附了大(da)量的(de)有(you)機物,這些(xie)有(you)機物會成為細菌(jun)等微生物的(de)營養,細菌(jun)會在活性(xing)(xing)炭的(de)微孔中大(da)量繁殖(zhi)增生,并可(ke)能(neng)導致(zhi)出水(shui)中菌(jun)落總數(shu)超(chao)標。
(2)凈水(shui)(shui)器(qi)(qi)中(zhong)的活(huo)性炭在(zai)微生物催化作用下(xia),把水(shui)(shui)中(zhong)氨氮轉化為亞硝酸(suan)(suan)鹽氮,常(chang)出(chu)現凈水(shui)(shui)器(qi)(qi)出(chu)水(shui)(shui)中(zhong)的亞硝酸(suan)(suan)鹽比進水(shui)(shui)高出(chu)很多倍。亞硝酸(suan)(suan)鹽本身不是致(zhi)癌物質,但(dan)它與水(shui)(shui)中(zhong)胺類物質反應生成的亞硝胺是強(qiang)致(zhi)癌物質。
(3)在活(huo)性(xing)(xing)炭吸附(fu)過濾(lv)的(de)出水加溴(xiu)樹脂(溴(xiu)代聚苯乙烯海(hai)因)過濾(lv)或UV殺菌是解決水中微生物超標的(de)好方法。香港(gang)益能國際有限公司在部份家用反滲透純水機的(de)后置活(huo)性(xing)(xing)炭濾(lv)芯中加上一小段溴(xiu)樹脂,出水即(ji)無(wu)菌,出口到(dao)歐洲諸國很受歡迎。
3、活性炭吸附機理
(1)物(wu)理吸附(fu):范德瓦爾力。活性炭(tan)通過物(wu)理吸附(fu)可(ke)去除水中的有(you)機(ji)物(wu)、膠體等。
(2)化(hua)學吸附(fu):化(hua)學反應(ying)及(ji)催化(hua)作用。活性炭通(tong)過物理吸附(fu)可去(qu)除(chu)水中的余氯、氯胺等等。
三、活性炭的作用和功效
1、用于制造防毒面具
活(huo)性(xing)(xing)炭最早的(de)(de)時候是用(yong)來制(zhi)造防毒(du)(du)面(mian)具的(de)(de)。隨著(zhu)時代(dai)的(de)(de)進展,活(huo)性(xing)(xing)炭慢慢被應(ying)用(yong)于(yu)自(zi)來水廠脫(tuo)臭。后(hou)來,活(huo)性(xing)(xing)炭的(de)(de)應(ying)用(yong)越來越廣(guang)泛,比如:香煙過濾嘴、糖的(de)(de)脫(tuo)色、軍用(yong)防毒(du)(du)面(mian)具、解毒(du)(du)、治理(li)(li)放射元(yuan)素污染、調理(li)(li)土(tu)壤性(xing)(xing)能(neng)、醒酒、治理(li)(li)室內甲(jia)醛等領域。因此,在活(huo)性(xing)(xing)炭能(neng)除甲(jia)醛嗎的(de)(de)問題中,答案就不言而喻了吧!
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。正是活性炭的孔隙結構(gou)出(chu)色(se),所(suo)以才擁有了(le)強大的吸(xi)附功能。
3、相互作用力
雖(sui)然(ran)分子運(yun)動的(de)速度(du)(du)受材質和(he)溫度(du)(du)的(de)影響,但它(ta)在微(wei)環境(jing)中的(de)運(yun)動是永無止境(jing)的(de)。由于分子之間擁有相(xiang)互(hu)吸引(yin)的(de)作用(yong)力(li),所以當一(yi)個分子被活性(xing)炭內(nei)(nei)孔捕捉再進入活性(xing)炭內(nei)(nei)孔隙(xi)(xi)中的(de)時(shi)候,會引(yin)起分子之間不斷的(de)吸引(yin),一(yi)直(zhi)到可以填滿活性(xing)炭內(nei)(nei)孔隙(xi)(xi)為止。
4、能吸附各種有害物質
據了解(jie),優(you)質椰殼活性炭(tan)可以吸附(fu)大量的(de)有害氣體。但是不同(tong)(tong)材料的(de)活性炭(tan),他們的(de)內孔徑(jing)大小不同(tong)(tong),所以吸附(fu)功能也(ye)存在著(zhu)或(huo)多(duo)或(huo)少的(de)差異。
四、活性炭能除甲醛嗎
活(huo)性炭(tan)作為(wei)一(yi)種吸(xi)附(fu)材料,確實(shi)能(neng)夠治理一(yi)定(ding)的(de)裝修(xiu)污(wu)染。但是活(huo)性炭(tan)只(zhi)能(neng)單一(yi)吸(xi)附(fu),無法分解、消耗所吸(xi)附(fu)的(de)有害物(wu)質(zhi),在使用一(yi)段時(shi)間后,活(huo)性炭(tan)就會飽(bao)(bao)和。飽(bao)(bao)和的(de)活(huo)性炭(tan)如果不及時(shi)更(geng)換,也會將吸(xi)附(fu)的(de)裝修(xiu)污(wu)染物(wu)排到室(shi)內,這個時(shi)候,活(huo)性炭(tan)就成為(wei)了新的(de)污(wu)染源,就像凈水(shui)機的(de)濾芯要(yao)定(ding)期更(geng)換,剛裝修(xiu)好的(de)房(fang)子裝修(xiu)污(wu)染比(bi)較重,一(yi)般(ban)來(lai)說20天(tian)-30天就(jiu)需(xu)要更換(huan)活性炭(tan)包。