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)(yuan)料制成(cheng)(cheng))、果(guo)(guo)殼(ke)炭(tan)(tan)(由核桃(tao)殼(ke)或杏核為原(yuan)(yuan)料制成(cheng)(cheng))、椰殼(ke)炭(tan)(tan)(由椰子(zi)殼(ke)為原(yuan)(yuan)料制成(cheng)(cheng)),凈(jing)水(shui)器中(zhong)常用的是椰殼(ke)炭(tan)(tan)或果(guo)(guo)殼(ke)炭(tan)(tan)。
(2)煤質(zhi)炭:由無煙煤制成,以(yi)寧夏產(chan)的質(zhi)量較(jiao)好(hao)。
(3)骨(gu)炭:由動物骨(gu)頭制成(cheng)。
(4)載銀(yin)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan):一(yi)般以果殼(ke)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)為原料(liao),以特殊(shu)工藝使(shi)之載銀(yin),含(han)銀(yin)量(liang)常為0.1~0.3%,它在水中(zhong)會(hui)緩慢釋放出(chu)銀(yin)離(li)子(Ag+),而(er)銀(yin)離(li)子有殺(sha)菌作用(yong)(yong),因(yin)此載銀(yin)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)除了普(pu)通活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)吸附功能外,還(huan)具(ju)有抑制細菌繁殖的(de)(de)功能。凈水器一(yi)定要用(yong)(yong)優質的(de)(de)載銀(yin)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan),否則開(kai)始(shi)時(shi)出(chu)水中(zhong)銀(yin)離(li)子會(hui)超標,而(er)使(shi)用(yong)(yong)不(bu)長時(shi)間就(jiu)不(bu)再有銀(yin)溶出(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)粉末(mo)活(huo)性炭(PAC)。粉末(mo)活(huo)性炭實際上是粒(li)度更(geng)細小的顆粒(li)活(huo)性炭。由于顆粒(li)細小,比表面積大,它(ta)的吸(xi)附效果優于常用(yong)的顆粒(li)活(huo)性炭。德國世(shi)保康及美國愛惠浦就是采用(yong)的粉末(mo)活(huo)性炭。
(2)顆粒活性炭(GAC)。這是在凈水器中最常用(yong)的(de)活性(xing)炭(tan)。顆(ke)粒(li)越(yue)小,吸附效果(guo)越(yue)好,但水(shui)的(de)阻力(li)(進出口壓(ya)差)越(yue)大,也容(rong)易漏(lou)炭(tan),因此凈水(shui)器制(zhi)造廠應選擇粒(li)度合適的(de)顆(ke)粒(li)。在大型水(shui)處理設備中,常選用(yong)10~24目(mu)(Φ2.0~0.8mm),小型家用(yong)凈水(shui)器由(you)于炭(tan)柱(zhu)高度短、流速快、水(shui)與活性(xing)炭(tan)接觸時(shi)間短,建議選用(yong)16~32目(mu)(Φ1.3~0.6mm)。
(3)活性炭纖維(wei)氈(zhan)(ACF)。按原(yuan)(yuan)材料不(bu)同,它又有二(er)種(zhong):一種(zhong)是以粘膠基纖維(wei)長絲為(wei)(wei)原(yuan)(yuan)料,加工成(cheng)布,經(jing)炭化、活化、高(gao)溫處(chu)(chu)理而成(cheng);另(ling)一種(zhong)是以聚丙烯腈基纖維(wei)為(wei)(wei)原(yuan)(yuan)料,加工成(cheng)氈(zhan),經(jing)預氧化、炭化、活化、高(gao)溫處(chu)(chu)理而成(cheng)。平均孔徑(jing)前者為(wei)(wei)17~26A,后者為(wei)(wei)10~20A。
活性(xing)炭(tan)纖(xian)維(wei)常制成厚1~5mm厚的氈,它的微孔比顆粒活性(xing)炭(tan)更(geng)多,比表面積更(geng)大(da)(1000~1600m2/g),吸附容量更(geng)大(da)(高2~6倍),吸附速度更(geng)快,而(er)且具有良好的再生性(xing)能(neng),脫附速度快,可重復使用。缺點是(shi)價格較貴,也(ye)易繁殖細(xi)菌。
(4)燒結(jie)(jie)活(huo)性炭(tan)濾芯(xin)(CTO)。又稱炭(tan)棒(bang)濾芯(xin)、壓縮活(huo)性炭(tan)濾芯(xin)。是由顆(ke)粒活(huo)性炭(tan)加(jia)入粘結(jie)(jie)劑(如(ru)PE樹脂)加(jia)溫燒結(jie)(jie)擠壓成型,碳芯(xin)外(wai)層往(wang)往(wang)還包(bao)有(you)白(bai)色聚丙烯(PP)無紡布。燒結(jie)(jie)活(huo)性炭(tan)濾芯(xin)兼有(you)吸附和過濾(平(ping)均孔(kong)徑3~20μm)二種(zhong)功能(neng),但(dan)其過濾功能(neng)低(di)于(yu)PP熔噴濾芯(xin),吸附功能(neng)低(di)于(yu)顆(ke)粒活(huo)性炭(tan)濾芯(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(yi)及多數超濾(lv)、陶瓷、KDF、UV等凈水器(qi)中,都會用到活性炭。
活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)和(he)KDF都能(neng)去(qu)除水中余氯,但KDF和(he)氯反應生成(cheng)鋅離子(Zn2+),可能(neng)會導(dao)致水中鋅超(chao)標,而用活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)除氯則沒有這類擔心。
活(huo)性炭(tan)在活(huo)化過程中形成大量的各種形狀的細(xi)微孔,構成了(le)巨大的具有吸附(fu)作用的表面積(ji),其比表面積(ji)為500~1200m2/g,比表面積(ji)越(yue)大,吸附(fu)效果越(yue)好。
2、活性炭的負面影響
(1)活性炭吸附了大量的(de)(de)有機物(wu),這(zhe)些(xie)有機物(wu)會(hui)成(cheng)為細菌等(deng)微(wei)生物(wu)的(de)(de)營養(yang),細菌會(hui)在活性炭的(de)(de)微(wei)孔中大量繁殖增生,并可(ke)能(neng)導致出水(shui)中菌落總數超標。
(2)凈(jing)水器中(zhong)的(de)(de)活性(xing)炭在微生(sheng)物催化作(zuo)用(yong)下,把水中(zhong)氨氮轉化為亞硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽(yan)氮,常出(chu)現凈(jing)水器出(chu)水中(zhong)的(de)(de)亞硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽(yan)比進水高出(chu)很(hen)多倍(bei)。亞硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽(yan)本(ben)身不是致(zhi)癌(ai)(ai)物質(zhi)(zhi),但(dan)它與(yu)水中(zhong)胺(an)類物質(zhi)(zhi)反應(ying)生(sheng)成的(de)(de)亞硝(xiao)(xiao)胺(an)是強致(zhi)癌(ai)(ai)物質(zhi)(zhi)。
(3)在活性炭吸附過濾的(de)(de)出水(shui)(shui)加溴(xiu)(xiu)樹脂(zhi)(溴(xiu)(xiu)代(dai)聚苯乙烯海(hai)因)過濾或UV殺(sha)菌(jun)是解決(jue)水(shui)(shui)中微生物超(chao)標的(de)(de)好方法。香港益(yi)能國際(ji)有限公司在部份家(jia)用反滲透純(chun)水(shui)(shui)機的(de)(de)后置活性炭濾芯中加上一小段溴(xiu)(xiu)樹脂(zhi),出水(shui)(shui)即無菌(jun),出口到(dao)歐洲諸(zhu)國很受歡迎。
3、活性炭吸附機理
(1)物理吸附:范德(de)瓦爾(er)力。活(huo)性(xing)炭通過物理吸附可去(qu)除水中的有機物、膠體(ti)等。
(2)化(hua)學吸附:化(hua)學反(fan)應及催化(hua)作用(yong)。活性炭通過物理吸附可去除水中的余氯(lv)、氯(lv)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)(xing)(xing)炭最早的(de)(de)(de)(de)時候是用(yong)來制造防(fang)毒面具的(de)(de)(de)(de)。隨(sui)著時代的(de)(de)(de)(de)進展,活性(xing)(xing)(xing)炭慢(man)慢(man)被應用(yong)于(yu)自來水廠(chang)脫(tuo)臭。后(hou)來,活性(xing)(xing)(xing)炭的(de)(de)(de)(de)應用(yong)越來越廣泛,比如:香煙過濾嘴(zui)、糖(tang)的(de)(de)(de)(de)脫(tuo)色、軍用(yong)防(fang)毒面具、解毒、治(zhi)理放射(she)元素污染(ran)、調理土壤性(xing)(xing)(xing)能(neng)、醒酒、治(zhi)理室內(nei)甲醛等領域。因此,在(zai)活性(xing)(xing)(xing)炭能(neng)除甲醛嗎(ma)的(de)(de)(de)(de)問(wen)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(xi)結構出色,所以才擁有(you)了強(qiang)大的吸附功能。
3、相互作用力
雖然分子(zi)運(yun)(yun)動(dong)(dong)的(de)速度受材質和(he)溫度的(de)影響,但(dan)它在微環境(jing)中(zhong)的(de)運(yun)(yun)動(dong)(dong)是永無止境(jing)的(de)。由(you)于分子(zi)之間擁(yong)有相(xiang)互吸引的(de)作用力,所以當一個分子(zi)被活(huo)(huo)性(xing)炭內孔捕捉再進入活(huo)(huo)性(xing)炭內孔隙中(zhong)的(de)時候,會(hui)引起分子(zi)之間不斷(duan)的(de)吸引,一直到可以填滿活(huo)(huo)性(xing)炭內孔隙為止。
4、能吸附各種有害物質
據了(le)解,優(you)質椰殼活性炭可以吸(xi)附大量的(de)(de)有害(hai)氣體。但是不(bu)同材(cai)料(liao)的(de)(de)活性炭,他(ta)們(men)的(de)(de)內孔徑(jing)大小(xiao)不(bu)同,所以吸(xi)附功能也存在(zai)著或多或少的(de)(de)差異。
四、活性炭能除甲醛嗎
活性炭(tan)(tan)作(zuo)為(wei)一(yi)(yi)種吸(xi)附材料,確實能夠治理一(yi)(yi)定的裝(zhuang)修(xiu)污(wu)染(ran)。但是活性炭(tan)(tan)只能單一(yi)(yi)吸(xi)附,無法分解、消耗所(suo)吸(xi)附的有(you)害物質,在使用(yong)一(yi)(yi)段時間(jian)后,活性炭(tan)(tan)就(jiu)會(hui)飽和。飽和的活性炭(tan)(tan)如果不(bu)及時更(geng)換,也(ye)會(hui)將吸(xi)附的裝(zhuang)修(xiu)污(wu)染(ran)物排到室內,這個時候,活性炭(tan)(tan)就(jiu)成為(wei)了新(xin)的污(wu)染(ran)源,就(jiu)像凈水機的濾(lv)芯要定期更(geng)換,剛裝(zhuang)修(xiu)好的房子裝(zhuang)修(xiu)污(wu)染(ran)比較重,一(yi)(yi)般(ban)來說(shuo)20天-30天就需要更換活(huo)性炭包。