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)原料制成)、果殼炭(由核桃殼或(huo)杏核為(wei)原料制成)、椰殼炭(由椰子(zi)殼為(wei)原料制成),凈水(shui)器(qi)中常用的是椰殼炭或(huo)果殼炭。
(2)煤(mei)質(zhi)炭:由無煙煤(mei)制成,以寧夏產的質(zhi)量較(jiao)好。
(3)骨(gu)炭:由動物(wu)骨(gu)頭制成(cheng)。
(4)載銀(yin)活(huo)(huo)(huo)性炭:一般以果殼活(huo)(huo)(huo)性炭為原料(liao),以特殊工藝使之(zhi)載銀(yin),含銀(yin)量常(chang)為0.1~0.3%,它在(zai)水(shui)中會緩慢釋放出(chu)銀(yin)離子(zi)(Ag+),而銀(yin)離子(zi)有殺菌(jun)(jun)作用,因此(ci)載銀(yin)活(huo)(huo)(huo)性炭除了普通(tong)活(huo)(huo)(huo)性炭的吸(xi)附(fu)功(gong)能外,還具有抑制細菌(jun)(jun)繁殖的功(gong)能。凈(jing)水(shui)器一定要用優質的載銀(yin)活(huo)(huo)(huo)性炭,否則(ze)開始時出(chu)水(shui)中銀(yin)離子(zi)會超標,而使用不長時間就(jiu)不再(zai)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(fen)末活(huo)性炭(tan)(PAC)。粉(fen)末活(huo)性炭(tan)實(shi)際上是(shi)粒(li)度更(geng)細小的(de)顆(ke)(ke)粒(li)活(huo)性炭(tan)。由于(yu)(yu)顆(ke)(ke)粒(li)細小,比表(biao)面積大,它(ta)的(de)吸附效(xiao)果優于(yu)(yu)常(chang)用(yong)的(de)顆(ke)(ke)粒(li)活(huo)性炭(tan)。德(de)國(guo)世保康及美國(guo)愛惠浦就是(shi)采用(yong)的(de)粉(fen)末活(huo)性炭(tan)。
(2)顆粒活性炭(GAC)。這是在凈水器中(zhong)最常用的(de)活(huo)性炭。顆(ke)粒(li)越(yue)小(xiao),吸附效果越(yue)好,但水的(de)阻力(li)(進(jin)出口壓差)越(yue)大,也容易(yi)漏炭,因此凈水器(qi)制造(zao)廠應選擇粒(li)度合(he)適(shi)的(de)顆(ke)粒(li)。在大型(xing)水處理(li)設備中(zhong),常選用10~24目(Φ2.0~0.8mm),小(xiao)型(xing)家用凈水器(qi)由于炭柱高度短、流速快(kuai)、水與活(huo)性炭接觸時(shi)間短,建議選用16~32目(Φ1.3~0.6mm)。
(3)活(huo)性炭纖維氈(ACF)。按原材料(liao)不同,它又有(you)二種(zhong):一種(zhong)是以粘膠基纖維長絲為原料(liao),加工(gong)成布(bu),經炭化(hua)(hua)、活(huo)化(hua)(hua)、高(gao)溫處(chu)理而成;另一種(zhong)是以聚丙烯腈基纖維為原料(liao),加工(gong)成氈,經預(yu)氧化(hua)(hua)、炭化(hua)(hua)、活(huo)化(hua)(hua)、高(gao)溫處(chu)理而成。平均孔(kong)徑前者為17~26A,后者為10~20A。
活性炭(tan)纖維(wei)常(chang)制成厚1~5mm厚的(de)氈,它的(de)微孔比(bi)顆粒活性炭(tan)更(geng)(geng)多,比(bi)表面積更(geng)(geng)大(1000~1600m2/g),吸附容量更(geng)(geng)大(高(gao)2~6倍),吸附速(su)度更(geng)(geng)快,而且具有良好的(de)再生性能(neng),脫附速(su)度快,可重復使(shi)用。缺點是價格較貴(gui),也易繁殖細菌。
(4)燒結(jie)活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)濾(lv)芯(xin)(CTO)。又稱炭(tan)(tan)棒濾(lv)芯(xin)、壓縮活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)濾(lv)芯(xin)。是(shi)由顆粒活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)加入粘結(jie)劑(如(ru)PE樹脂)加溫(wen)燒結(jie)擠(ji)壓成型,碳芯(xin)外(wai)層往往還包有白色(se)聚(ju)丙烯(PP)無紡布。燒結(jie)活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)濾(lv)芯(xin)兼有吸附和過濾(lv)(平(ping)均孔徑3~20μm)二種(zhong)功能,但其(qi)過濾(lv)功能低(di)于(yu)PP熔噴濾(lv)芯(xin),吸附功能低(di)于(yu)顆粒活(huo)(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(ji)多數(shu)超(chao)濾、陶(tao)瓷、KDF、UV等凈水(shui)器(qi)中(zhong),都會用到活性(xing)炭。
活性炭和(he)(he)KDF都能(neng)去除水中(zhong)余氯(lv),但KDF和(he)(he)氯(lv)反應生(sheng)成(cheng)鋅(xin)離子(Zn2+),可能(neng)會(hui)導致水中(zhong)鋅(xin)超(chao)標,而用活性炭除氯(lv)則(ze)沒有這類擔(dan)心。
活性(xing)炭在活化過程中形(xing)(xing)成大量的(de)各種形(xing)(xing)狀(zhuang)的(de)細微孔(kong),構成了巨(ju)大的(de)具有(you)吸附作用的(de)表(biao)(biao)面積(ji),其比(bi)表(biao)(biao)面積(ji)為500~1200m2/g,比(bi)表(biao)(biao)面積(ji)越大,吸附效(xiao)果越好(hao)。
2、活性炭的負面影響
(1)活性(xing)炭吸附了大量的(de)有(you)機物,這些有(you)機物會成為細菌等微生物的(de)營養,細菌會在(zai)活性(xing)炭的(de)微孔中大量繁(fan)殖(zhi)增(zeng)生,并可能導(dao)致出水中菌落總數(shu)超(chao)標。
(2)凈水器(qi)中的活性炭在微(wei)生(sheng)物(wu)催化作用下,把水中氨(an)氮轉化為亞硝酸鹽(yan)(yan)氮,常(chang)出(chu)(chu)(chu)現凈水器(qi)出(chu)(chu)(chu)水中的亞硝酸鹽(yan)(yan)比(bi)進(jin)水高出(chu)(chu)(chu)很多倍(bei)。亞硝酸鹽(yan)(yan)本身不是(shi)(shi)致癌(ai)物(wu)質(zhi),但它與(yu)水中胺類物(wu)質(zhi)反應(ying)生(sheng)成的亞硝胺是(shi)(shi)強(qiang)致癌(ai)物(wu)質(zhi)。
(3)在(zai)(zai)活(huo)性炭(tan)(tan)吸附過濾(lv)(lv)的(de)(de)(de)出(chu)水(shui)加溴(xiu)樹(shu)脂(溴(xiu)代聚苯(ben)乙(yi)烯(xi)海因)過濾(lv)(lv)或UV殺菌(jun)是解(jie)決水(shui)中微生物超標的(de)(de)(de)好方法。香(xiang)港益能國(guo)際有限(xian)公司在(zai)(zai)部份家用反滲(shen)透純(chun)水(shui)機的(de)(de)(de)后置(zhi)活(huo)性炭(tan)(tan)濾(lv)(lv)芯中加上(shang)一小段溴(xiu)樹(shu)脂,出(chu)水(shui)即無菌(jun),出(chu)口到(dao)歐(ou)洲諸國(guo)很受歡迎。
3、活性炭吸附機理
(1)物(wu)理(li)吸附:范德瓦(wa)爾(er)力。活性炭通過物(wu)理(li)吸附可去除水中的(de)有機物(wu)、膠體等。
(2)化(hua)學吸附:化(hua)學反應及(ji)催(cui)化(hua)作用。活性(xing)炭通過物理(li)吸附可(ke)去除水中的余氯(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
活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)最早的(de)時(shi)候是(shi)用(yong)來(lai)制(zhi)造(zao)防毒(du)(du)面具的(de)。隨著時(shi)代的(de)進展,活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)慢(man)慢(man)被應用(yong)于(yu)自來(lai)水廠脫(tuo)臭。后(hou)來(lai),活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)應用(yong)越(yue)來(lai)越(yue)廣泛(fan),比如:香煙過(guo)濾嘴、糖的(de)脫(tuo)色、軍用(yong)防毒(du)(du)面具、解(jie)毒(du)(du)、治理放射元(yuan)素污染(ran)、調(diao)理土壤性(xing)能、醒酒、治理室(shi)內甲(jia)醛(quan)等領(ling)域(yu)。因此,在活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)能除甲(jia)醛(quan)嗎的(de)問題中,答案就不言而(er)喻了(le)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)隙結構出(chu)色,所(suo)以才擁有(you)了強大的吸附功能(neng)。
3、相互作用力
雖然分子(zi)(zi)運(yun)動的(de)(de)(de)速度受材質和溫度的(de)(de)(de)影響(xiang),但它在(zai)微環境(jing)中(zhong)的(de)(de)(de)運(yun)動是永無止境(jing)的(de)(de)(de)。由于分子(zi)(zi)之間擁(yong)有相互吸引(yin)的(de)(de)(de)作用(yong)力,所(suo)以當一個(ge)分子(zi)(zi)被活(huo)(huo)性(xing)炭內孔(kong)捕(bu)捉再進入活(huo)(huo)性(xing)炭內孔(kong)隙中(zhong)的(de)(de)(de)時候,會引(yin)起(qi)分子(zi)(zi)之間不斷的(de)(de)(de)吸引(yin),一直(zhi)到(dao)可(ke)以填滿活(huo)(huo)性(xing)炭內孔(kong)隙為止。
4、能吸附各種有害物質
據了(le)解,優(you)質椰(ye)殼活性(xing)炭可以吸附大(da)量的有害氣體。但是不(bu)同材(cai)料(liao)的活性(xing)炭,他們的內孔(kong)徑大(da)小不(bu)同,所(suo)以吸附功(gong)能也存在(zai)著或多或少(shao)的差異(yi)。
四、活性炭能除甲醛嗎
活性(xing)炭作為一種吸附(fu)材(cai)料,確實能夠治理(li)一定(ding)的(de)裝(zhuang)修污染(ran)。但(dan)是活性(xing)炭只能單一吸附(fu),無法(fa)分解、消耗所吸附(fu)的(de)有(you)害物(wu)質,在使用一段時(shi)間后,活性(xing)炭就(jiu)會飽和(he)。飽和(he)的(de)活性(xing)炭如(ru)果不(bu)及時(shi)更換,也(ye)會將吸附(fu)的(de)裝(zhuang)修污染(ran)物(wu)排到室內,這個時(shi)候,活性(xing)炭就(jiu)成為了新的(de)污染(ran)源,就(jiu)像凈水機的(de)濾芯(xin)要定(ding)期(qi)更換,剛裝(zhuang)修好的(de)房子裝(zhuang)修污染(ran)比較重,一般(ban)來說(shuo)20天-30天就需要更換活性炭包。