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(liao)(liao)制成)、果殼(ke)(ke)炭(tan)(tan)(由核桃殼(ke)(ke)或(huo)杏核為原料(liao)(liao)制成)、椰殼(ke)(ke)炭(tan)(tan)(由椰子殼(ke)(ke)為原料(liao)(liao)制成),凈水器中常用的是椰殼(ke)(ke)炭(tan)(tan)或(huo)果殼(ke)(ke)炭(tan)(tan)。
(2)煤(mei)質(zhi)炭:由(you)無煙煤(mei)制成,以寧夏產的質(zhi)量較好(hao)。
(3)骨炭:由(you)動物(wu)骨頭制成(cheng)。
(4)載銀(yin)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan):一般以果殼(ke)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)為原(yuan)料,以特殊工藝使(shi)之載銀(yin),含銀(yin)量常為0.1~0.3%,它在水(shui)中(zhong)會緩慢釋放(fang)出銀(yin)離(li)子(Ag+),而銀(yin)離(li)子有殺(sha)菌作用,因此載銀(yin)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)除了(le)普(pu)通活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)的吸(xi)附(fu)功能外,還具有抑制細菌繁殖的功能。凈水(shui)器一定要用優質(zhi)的載銀(yin)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan),否則開始時出水(shui)中(zhong)銀(yin)離(li)子會超標,而使(shi)用不長時間就不再有銀(yin)溶出了(le)。
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)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(PAC)。粉末活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)實際上是粒(li)度更細小的顆粒(li)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)。由于(yu)顆粒(li)細小,比表(biao)面(mian)積大,它的吸附效果優(you)于(yu)常用(yong)的顆粒(li)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)。德(de)國(guo)世保康及美國(guo)愛惠浦(pu)就是采用(yong)的粉末活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)。
(2)顆粒活性炭(GAC)。這是在凈水器中(zhong)最常(chang)用(yong)的活性炭(tan)。顆粒(li)越小(xiao),吸附效果越好,但水(shui)(shui)的阻(zu)力(進出口壓(ya)差)越大,也容易漏炭(tan),因(yin)此凈(jing)水(shui)(shui)器制造廠應選擇粒(li)度(du)合適(shi)的顆粒(li)。在(zai)大型(xing)(xing)水(shui)(shui)處理設備中(zhong),常(chang)選用(yong)10~24目(Φ2.0~0.8mm),小(xiao)型(xing)(xing)家用(yong)凈(jing)水(shui)(shui)器由于炭(tan)柱高度(du)短(duan)、流速快(kuai)、水(shui)(shui)與活性炭(tan)接觸時(shi)間短(duan),建議選用(yong)16~32目(Φ1.3~0.6mm)。
(3)活(huo)性炭(tan)纖(xian)維(wei)(wei)氈(ACF)。按(an)原(yuan)材(cai)料(liao)不同,它又有二種:一(yi)種是以粘(zhan)膠基纖(xian)維(wei)(wei)長絲為原(yuan)料(liao),加工成布,經炭(tan)化(hua)、活(huo)化(hua)、高溫處(chu)理(li)而成;另一(yi)種是以聚丙烯腈基纖(xian)維(wei)(wei)為原(yuan)料(liao),加工成氈,經預氧化(hua)、炭(tan)化(hua)、活(huo)化(hua)、高溫處(chu)理(li)而成。平均孔(kong)徑前者(zhe)為17~26A,后者(zhe)為10~20A。
活性(xing)炭纖維常制(zhi)成厚(hou)(hou)1~5mm厚(hou)(hou)的(de)氈,它的(de)微孔比顆粒活性(xing)炭更(geng)多(duo),比表面積更(geng)大(da)(1000~1600m2/g),吸(xi)附(fu)容(rong)量更(geng)大(da)(高2~6倍),吸(xi)附(fu)速度(du)更(geng)快(kuai),而且具有良好的(de)再生性(xing)能,脫(tuo)附(fu)速度(du)快(kuai),可重復使用(yong)。缺點是價格較(jiao)貴,也(ye)易(yi)繁(fan)殖(zhi)細菌。
(4)燒結活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)濾(lv)芯(xin)(xin)(CTO)。又(you)稱炭(tan)(tan)棒(bang)濾(lv)芯(xin)(xin)、壓縮活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)濾(lv)芯(xin)(xin)。是(shi)由顆粒活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)加(jia)入粘結劑(如PE樹脂)加(jia)溫燒結擠壓成(cheng)型,碳(tan)芯(xin)(xin)外層往往還包(bao)有白色聚丙烯(PP)無紡布。燒結活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)濾(lv)芯(xin)(xin)兼有吸附和過(guo)濾(lv)(平均孔徑3~20μm)二種功(gong)能,但其過(guo)濾(lv)功(gong)能低(di)于PP熔(rong)噴濾(lv)芯(xin)(xin),吸附功(gong)能低(di)于顆粒活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)濾(lv)芯(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(lv)、陶瓷、KDF、UV等(deng)凈水(shui)器中(zhong),都會(hui)用到(dao)活性炭。
活性(xing)炭(tan)和(he)KDF都能去除(chu)水中余氯,但KDF和(he)氯反(fan)應生成鋅離子(Zn2+),可能會導致水中鋅超標,而用活性(xing)炭(tan)除(chu)氯則沒有這類擔心。
活(huo)性(xing)炭在(zai)活(huo)化過(guo)程中(zhong)形成(cheng)大(da)(da)量(liang)的各種(zhong)形狀的細微孔,構成(cheng)了巨大(da)(da)的具有吸(xi)附(fu)作用的表面(mian)積(ji),其比表面(mian)積(ji)為500~1200m2/g,比表面(mian)積(ji)越(yue)大(da)(da),吸(xi)附(fu)效果越(yue)好(hao)。
2、活性炭的負面影響
(1)活性(xing)炭吸附了大量(liang)的有機物(wu)(wu),這些有機物(wu)(wu)會(hui)成為細(xi)菌等微(wei)生物(wu)(wu)的營養,細(xi)菌會(hui)在活性(xing)炭的微(wei)孔中大量(liang)繁殖增(zeng)生,并可能(neng)導致出水(shui)中菌落總數超標。
(2)凈水(shui)器中(zhong)的(de)活性(xing)炭在微生物催化(hua)作用(yong)下,把水(shui)中(zhong)氨氮轉化(hua)為亞(ya)硝酸(suan)(suan)鹽氮,常出(chu)現凈水(shui)器出(chu)水(shui)中(zhong)的(de)亞(ya)硝酸(suan)(suan)鹽比(bi)進水(shui)高(gao)出(chu)很多倍。亞(ya)硝酸(suan)(suan)鹽本身不是致癌物質(zhi),但它與水(shui)中(zhong)胺類物質(zhi)反應(ying)生成的(de)亞(ya)硝胺是強致癌物質(zhi)。
(3)在活性(xing)炭吸附過(guo)濾(lv)的出水加溴樹(shu)(shu)脂(溴代聚苯乙(yi)烯海因)過(guo)濾(lv)或UV殺(sha)菌是解(jie)決水中微生物(wu)超標的好(hao)方法。香港益能國際有限公司(si)在部份家用反滲透純水機的后(hou)置活性(xing)炭濾(lv)芯(xin)中加上(shang)一小段溴樹(shu)(shu)脂,出水即無菌,出口到歐洲諸國很(hen)受歡迎。
3、活性炭吸附機理
(1)物理(li)吸附:范德瓦爾(er)力。活性炭通過物理(li)吸附可去除水中的有機物、膠(jiao)體等。
(2)化學吸(xi)附:化學反(fan)應及催化作用。活性炭(tan)通(tong)過(guo)物理吸(xi)附可(ke)去除水中的(de)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)(xing)(xing)炭最早的(de)時候是用來(lai)制造防毒面具的(de)。隨(sui)著(zhu)時代的(de)進展,活性(xing)(xing)(xing)炭慢慢被應(ying)用于自來(lai)水廠(chang)脫臭。后來(lai),活性(xing)(xing)(xing)炭的(de)應(ying)用越來(lai)越廣(guang)泛,比如:香煙過濾嘴(zui)、糖的(de)脫色、軍用防毒面具、解毒、治(zhi)理放射元(yuan)素污染、調理土壤性(xing)(xing)(xing)能(neng)、醒酒(jiu)、治(zhi)理室內甲醛(quan)(quan)等(deng)領域。因此,在活性(xing)(xing)(xing)炭能(neng)除(chu)甲醛(quan)(quan)嗎的(de)問題中(zhong),答案就不(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。正是活性炭的孔(kong)隙(xi)結構出色,所以才擁有了強大的吸附功(gong)能(neng)。
3、相互作用力
雖然(ran)分(fen)子運動的速度(du)受(shou)材(cai)質和溫度(du)的影響,但它在微環境(jing)中(zhong)的運動是永無止境(jing)的。由(you)于分(fen)子之(zhi)(zhi)間擁有相互吸引(yin)(yin)的作用(yong)力,所以當一個分(fen)子被活性炭內(nei)孔捕捉再進入(ru)活性炭內(nei)孔隙(xi)中(zhong)的時候(hou),會(hui)引(yin)(yin)起分(fen)子之(zhi)(zhi)間不斷的吸引(yin)(yin),一直到可(ke)以填滿活性炭內(nei)孔隙(xi)為(wei)止。
4、能吸附各種有害物質
據了解,優質(zhi)椰殼活性(xing)炭可以(yi)吸(xi)附大(da)(da)量(liang)的(de)(de)有害氣(qi)體。但是不(bu)同材料的(de)(de)活性(xing)炭,他(ta)們(men)的(de)(de)內孔徑(jing)大(da)(da)小不(bu)同,所以(yi)吸(xi)附功(gong)能也存在(zai)著或(huo)多或(huo)少的(de)(de)差異(yi)。
四、活性炭能除甲醛嗎
活性(xing)炭(tan)作為(wei)一種吸附材料(liao),確(que)實能夠治理(li)一定的裝(zhuang)(zhuang)修(xiu)污染(ran)。但是活性(xing)炭(tan)只能單一吸附,無法分解(jie)、消耗所吸附的有害物質,在使用一段時間(jian)后,活性(xing)炭(tan)就會飽和。飽和的活性(xing)炭(tan)如果不(bu)及時更換,也會將吸附的裝(zhuang)(zhuang)修(xiu)污染(ran)物排到室內,這個時候,活性(xing)炭(tan)就成為(wei)了新的污染(ran)源,就像凈水機的濾芯要定期更換,剛裝(zhuang)(zhuang)修(xiu)好(hao)的房(fang)子裝(zhuang)(zhuang)修(xiu)污染(ran)比較(jiao)重,一般(ban)來說(shuo)20天-30天就需要更換活性(xing)炭包(bao)。