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(wei)(wei)原料制(zhi)成(cheng))、果(guo)(guo)殼(ke)(ke)炭(tan)(tan)(由核桃殼(ke)(ke)或(huo)杏核為(wei)(wei)原料制(zhi)成(cheng))、椰殼(ke)(ke)炭(tan)(tan)(由椰子(zi)殼(ke)(ke)為(wei)(wei)原料制(zhi)成(cheng)),凈(jing)水器中常用的是椰殼(ke)(ke)炭(tan)(tan)或(huo)果(guo)(guo)殼(ke)(ke)炭(tan)(tan)。
(2)煤質(zhi)炭:由無煙煤制成,以寧夏產(chan)的質(zhi)量較好。
(3)骨(gu)(gu)炭:由動物骨(gu)(gu)頭制成。
(4)載(zai)銀(yin)(yin)活(huo)性(xing)炭:一般(ban)以(yi)果殼活(huo)性(xing)炭為原料(liao),以(yi)特殊工藝使之載(zai)銀(yin)(yin),含銀(yin)(yin)量常(chang)為0.1~0.3%,它在水(shui)中會緩慢釋放(fang)出(chu)銀(yin)(yin)離(li)子(zi)(Ag+),而銀(yin)(yin)離(li)子(zi)有殺菌作用,因(yin)此(ci)載(zai)銀(yin)(yin)活(huo)性(xing)炭除了普通(tong)活(huo)性(xing)炭的(de)吸附功能外,還具有抑制細(xi)菌繁殖的(de)功能。凈水(shui)器一定要用優質的(de)載(zai)銀(yin)(yin)活(huo)性(xing)炭,否則開(kai)始時出(chu)水(shui)中銀(yin)(yin)離(li)子(zi)會超標,而使用不長時間就(jiu)不再有銀(yin)(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(fen)(fen)末(mo)(mo)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(PAC)。粉(fen)(fen)末(mo)(mo)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)實際上是粒度(du)更(geng)細小(xiao)的(de)顆(ke)(ke)粒活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)。由于顆(ke)(ke)粒細小(xiao),比表面積大,它的(de)吸(xi)附(fu)效(xiao)果(guo)優于常(chang)用的(de)顆(ke)(ke)粒活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)。德國世保康及美國愛惠浦就是采(cai)用的(de)粉(fen)(fen)末(mo)(mo)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)。
(2)顆粒活性炭(GAC)。這是在凈水器中(zhong)(zhong)最常(chang)用(yong)的活性(xing)炭。顆粒越小(xiao),吸附效果(guo)越好,但(dan)水的阻力(進出口(kou)壓差)越大,也容(rong)易漏炭,因此凈(jing)水器(qi)制造廠應(ying)選擇粒度(du)合適的顆粒。在大型(xing)水處理設備中(zhong)(zhong),常(chang)選用(yong)10~24目(mu)(Φ2.0~0.8mm),小(xiao)型(xing)家(jia)用(yong)凈(jing)水器(qi)由于炭柱(zhu)高度(du)短(duan)、流速快、水與活性(xing)炭接觸時間(jian)短(duan),建議選用(yong)16~32目(mu)(Φ1.3~0.6mm)。
(3)活性炭纖維(wei)氈(ACF)。按原(yuan)材料(liao)(liao)不同,它又有二(er)種(zhong):一種(zhong)是以粘膠基纖維(wei)長絲(si)為(wei)(wei)原(yuan)料(liao)(liao),加工成布,經炭化(hua)、活化(hua)、高溫(wen)(wen)處(chu)理(li)(li)而成;另一種(zhong)是以聚丙烯腈基纖維(wei)為(wei)(wei)原(yuan)料(liao)(liao),加工成氈,經預(yu)氧(yang)化(hua)、炭化(hua)、活化(hua)、高溫(wen)(wen)處(chu)理(li)(li)而成。平均孔徑前者(zhe)為(wei)(wei)17~26A,后(hou)者(zhe)為(wei)(wei)10~20A。
活性(xing)炭(tan)纖(xian)維(wei)常制成厚1~5mm厚的(de)氈,它的(de)微(wei)孔比顆粒(li)活性(xing)炭(tan)更(geng)多,比表(biao)面積更(geng)大(1000~1600m2/g),吸附(fu)(fu)容量更(geng)大(高2~6倍),吸附(fu)(fu)速度更(geng)快(kuai),而且具有良好的(de)再生(sheng)性(xing)能,脫附(fu)(fu)速度快(kuai),可重復使用。缺點(dian)是價格較貴(gui),也易繁(fan)殖細(xi)菌。
(4)燒(shao)結活(huo)性炭(tan)(tan)濾(lv)芯(xin)(CTO)。又稱炭(tan)(tan)棒濾(lv)芯(xin)、壓縮活(huo)性炭(tan)(tan)濾(lv)芯(xin)。是由顆(ke)粒(li)活(huo)性炭(tan)(tan)加入粘結劑(如PE樹脂)加溫燒(shao)結擠壓成型,碳芯(xin)外層往(wang)往(wang)還包(bao)有(you)白色(se)聚丙烯(PP)無紡布。燒(shao)結活(huo)性炭(tan)(tan)濾(lv)芯(xin)兼有(you)吸(xi)附和(he)過濾(lv)(平均孔(kong)徑3~20μm)二(er)種功能(neng)(neng)(neng),但(dan)其(qi)過濾(lv)功能(neng)(neng)(neng)低(di)(di)于PP熔噴濾(lv)芯(xin),吸(xi)附功能(neng)(neng)(neng)低(di)(di)于顆(ke)粒(li)活(huo)性炭(tan)(tan)濾(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、陶瓷、KDF、UV等凈水器中,都會用(yong)到活(huo)性炭(tan)。
活(huo)性(xing)炭(tan)和KDF都能(neng)(neng)去除(chu)水(shui)中(zhong)余氯,但KDF和氯反應(ying)生成(cheng)鋅離子(zi)(Zn2+),可能(neng)(neng)會導致水(shui)中(zhong)鋅超標,而用活(huo)性(xing)炭(tan)除(chu)氯則沒有(you)這類擔心。
活(huo)性(xing)炭在(zai)活(huo)化過(guo)程(cheng)中形成大(da)(da)量的(de)(de)各種(zhong)形狀的(de)(de)細(xi)微孔,構成了巨大(da)(da)的(de)(de)具有吸附作(zuo)用的(de)(de)表(biao)面積,其比表(biao)面積為500~1200m2/g,比表(biao)面積越(yue)大(da)(da),吸附效果越(yue)好。
2、活性炭的負面影響
(1)活(huo)性炭吸附了大量的有機(ji)(ji)物,這些有機(ji)(ji)物會成為(wei)細菌等(deng)微(wei)生物的營養(yang),細菌會在活(huo)性炭的微(wei)孔中(zhong)大量繁殖增(zeng)生,并(bing)可能(neng)導致出水中(zhong)菌落總數超標。
(2)凈水(shui)器中(zhong)的活性炭在(zai)微生物催化作用(yong)下,把水(shui)中(zhong)氨氮(dan)轉化為(wei)亞(ya)硝酸鹽氮(dan),常出現(xian)凈水(shui)器出水(shui)中(zhong)的亞(ya)硝酸鹽比進水(shui)高出很多倍。亞(ya)硝酸鹽本(ben)身不是(shi)致癌(ai)物質,但它與(yu)水(shui)中(zhong)胺類物質反應生成的亞(ya)硝胺是(shi)強致癌(ai)物質。
(3)在活性炭吸附(fu)過濾(lv)的出水(shui)加溴(xiu)(xiu)樹(shu)脂(溴(xiu)(xiu)代(dai)聚苯乙烯海因)過濾(lv)或UV殺菌是解決水(shui)中微生物超標的好方(fang)法。香(xiang)港益能國際有(you)限公司(si)在部份家用反滲透(tou)純水(shui)機的后置活性炭濾(lv)芯中加上一小段溴(xiu)(xiu)樹(shu)脂,出水(shui)即(ji)無菌,出口到歐洲諸國很(hen)受歡迎。
3、活性炭吸附機理
(1)物理吸附:范德瓦爾(er)力(li)。活性炭通過物理吸附可去除水中的有(you)機物、膠(jiao)體等。
(2)化學吸(xi)附(fu)(fu):化學反應及催化作用。活(huo)性炭通過物理吸(xi)附(fu)(fu)可去除水(shui)中的余氯、氯胺(an)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(tan)(tan)(tan)最早的(de)(de)(de)時候是用(yong)來制造防毒(du)面(mian)具的(de)(de)(de)。隨著時代(dai)的(de)(de)(de)進展,活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)慢慢被(bei)應用(yong)于自(zi)來水廠脫(tuo)(tuo)臭。后(hou)來,活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)應用(yong)越(yue)來越(yue)廣泛,比如:香煙(yan)過(guo)濾(lv)嘴、糖的(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)色、軍用(yong)防毒(du)面(mian)具、解毒(du)、治理(li)放射元素(su)污染、調(diao)理(li)土(tu)壤性能、醒酒、治理(li)室內甲醛等領域。因此,在活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)能除甲醛嗎的(de)(de)(de)問題中,答(da)案就不(bu)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(de)孔(kong)隙結構出色,所(suo)以才(cai)擁有了強大的(de)吸附功能。
3、相互作用力
雖(sui)然(ran)分(fen)子運動的(de)(de)(de)速度受材(cai)質和溫度的(de)(de)(de)影響,但(dan)它在微環境中(zhong)的(de)(de)(de)運動是永(yong)無止境的(de)(de)(de)。由于分(fen)子之間擁有相互(hu)吸引(yin)(yin)的(de)(de)(de)作用(yong)力,所以(yi)當(dang)一個分(fen)子被活(huo)性炭(tan)內孔(kong)(kong)捕捉再進(jin)入活(huo)性炭(tan)內孔(kong)(kong)隙中(zhong)的(de)(de)(de)時候(hou),會(hui)引(yin)(yin)起分(fen)子之間不斷(duan)的(de)(de)(de)吸引(yin)(yin),一直到(dao)可(ke)以(yi)填滿活(huo)性炭(tan)內孔(kong)(kong)隙為止。
4、能吸附各種有害物質
據了解,優質椰殼活(huo)性(xing)炭可以(yi)吸附大(da)量的(de)有害氣體。但是(shi)不(bu)同材料的(de)活(huo)性(xing)炭,他(ta)們的(de)內(nei)孔徑大(da)小不(bu)同,所(suo)以(yi)吸附功(gong)能(neng)也存在(zai)著或(huo)多或(huo)少的(de)差異(yi)。
四、活性炭能除甲醛嗎
活(huo)性炭(tan)(tan)作(zuo)為一(yi)種吸(xi)(xi)附(fu)材料,確實能夠治理一(yi)定的(de)裝修(xiu)(xiu)污(wu)(wu)染。但是活(huo)性炭(tan)(tan)只能單一(yi)吸(xi)(xi)附(fu),無法分解(jie)、消耗所吸(xi)(xi)附(fu)的(de)有(you)害物(wu)(wu)質,在使用(yong)一(yi)段時(shi)間后(hou),活(huo)性炭(tan)(tan)就(jiu)會(hui)飽(bao)和。飽(bao)和的(de)活(huo)性炭(tan)(tan)如果(guo)不及時(shi)更換(huan)(huan),也會(hui)將吸(xi)(xi)附(fu)的(de)裝修(xiu)(xiu)污(wu)(wu)染物(wu)(wu)排到(dao)室內,這個時(shi)候,活(huo)性炭(tan)(tan)就(jiu)成為了新的(de)污(wu)(wu)染源,就(jiu)像(xiang)凈水機(ji)的(de)濾(lv)芯要(yao)定期(qi)更換(huan)(huan),剛裝修(xiu)(xiu)好的(de)房子裝修(xiu)(xiu)污(wu)(wu)染比較重,一(yi)般來說20天-30天就需(xu)要更換活性炭包。