【知识】浅谈净水器中那坨黑黑的活性炭

鸿业水处理 2021-12-06 15:46:45


活性炭  


活性炭是什么?

接下来就与小编一起进入活性炭的黑色魅力世界。



相信很多消费者在购买净水器、纯水机的时候,服务人员都会介绍活性碳是什么,以及活性炭的作用有哪些。在净水市场上由于各种各样的活性炭,导致真假难辨,质量好坏也很难分。为了让消费者对活性炭有一个系统的了解,下面小编收集整理了一篇关于活性炭的文章,希望能够帮助大家正确的认识来自大自然的黑色精灵——活性炭。




黑色力量

历史上的活性炭








活性炭(carbon)是一种非常优良的吸附剂,它是利用木炭、椰壳、各种果壳和优质煤等作为原料,通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。

       

活性炭声名远扬是从第一次世界大战开始。

1915年第一次世界大战期间,德军向英法联军使用了可怕的新武器——化学毒气氯气18万kg。

英法士兵当场死了五千多人,受伤的有一万五千多人。有“矛”必然就会发明“盾”,有化学毒气必然就会发明防毒武器。

       

在两个星期后,军事科学家就发明了防护氯气毒害的武器。

但是如果敌方改用第二种毒气,前一种防毒武器就无能为力了。所以必须找到一种能使任何毒气都会失去毒性的物质才好。

这种万能的解毒剂在1915年末就被科学家找到了,它就是活性炭。在1917年,交战双方的防毒面具里都装上了活性炭。

毒气对交战士兵的危害程度就大大降低了。

       

随着全球环境污染的加剧,活性炭又从战争进入普通百姓的生活中,它广泛应用于饮用水净化,污水处理厂等方面。

活性炭由于具有吸附、催化和一定的化学反应性能,同时又具有物理、化学的相对稳定性,广泛应用于几乎所有国民经济部门和人们的日常生活中。


黑色力量

活性炭种类







由于原料来源、制造方法、外观形状,应用场合不同,活性炭品种不下千种:

① 按原料来源

木质活性炭

矿物质原料活性炭

其他原料的活性炭

再生活性炭


② 按制造方法

可分为化学法活性炭(化学炭)

物理法活性炭

化学—物理法或物理—化学法活性炭


③ 按照外观形状

粉状活性炭(PAC)

颗粒活性炭(GAC)

活性炭纤维(ACF)

烧结活性炭

压缩活性炭

黑色力量

活性炭在水处理中的应用及问题


活性炭(GAC)已被广泛应用于水的常规处理和深度处理中。

由于活性炭自身的物理特性——超强的吸附能力,决定了它可以用来吸附水中的难闻味道,余氯,脱色等。它已成为去除水中有机污染物的最成熟最有效的方法之一。我国清华大学的研究发现活性炭对水中氯化产生的致突变物质亦有去除作用。


活性炭在水处理,特别是用于饮用水深度处理的净化设备中,也存在着无法解决的问题。即活性炭介质的自身污染问题。


它就像一个超级的海绵,在吸附大量的有毒有害污染物的同时,在它的微孔中会繁殖大量的细菌。实验证明,当活性炭过滤器使用到一定时间,活性炭吸附到了大量的有机污染物,而具有杀菌作用的余氯又不存在,此时微生物极易繁殖;有机物在微生物的作用下于活性炭的界面上发生分解,使有机氮逐步分解为蛋白氮,氨氮,亚硝酸盐氮,使得活性炭过滤器的出水中亚硝酸盐含量增加。这样不但达不到净化水质的目的,反而会污染水质。


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活性炭吸附原理


活性炭是一种经过特殊处理的炭,每克活性炭的面积为500~1500平方米。活性炭有很强的“物理吸附”和“化学吸附”功能,解毒作用就是利用了其巨大的表面积,将毒物吸附在活性炭的微孔中,从而阻止毒物的吸收。同时,活性炭能与多种化学物质结合,从而阻止这些物质的吸收。


活性炭能够滤除水中化学有机物、色度、异味、氯离子等,并改善口感。


活性炭的吸附主要是物理吸附,通过其巨大的表面积对吸附质进行吸附。活性炭在高温制备中,炭的表面形成了多种官能团对水中的部分离子有一定的化学吸附作用,因此活性炭也可以去除一部分金属离子,其作用是通过络合螯合作用,选择性较高。


被吸附物质的化学性状,和吸附质的分子大小,都会对活性炭的吸附功能有影响,吸附质的极性越强,则被吸附的性能越差。

活性炭的主要吸附表面积集中在孔径<4nm的微孔区,在饮用水处理中的实际验测中发现活性炭主要去除相对分子质量<1000nm的物质,其最大去除区间的相对分子质量为500~1000道尔顿,饮用水水源中相对分子质量<500的部分主要为极性物质,不易被活性炭吸附。


活性炭的主要功能是吸附生活饮用水中的有机物和氯,因此生产活性炭应按有关卫生规范进行。炭本身不能溶出影响水质的物质,炭的吸附过滤功能要符合相应的要求。


好的活性炭可以彻底激活净水器的实用性,能够有效的吸附水中的异色、异味及肉眼看不见的余氯(漂白粉),同时还拥有过滤功能,有时候一支好碳就已经具备了净水器的过滤能力。





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