梅州活性炭是由椰殼、果殼等為原料,經由炭化(燜燒爐)、活化(在斯列普活化爐中800℃高溫水蒸汽活化)、破碎、篩選、風選、水洗、烘干等工序制得。
梅州活性炭是使用最多的吸附材料,早在二十世紀三十年代,人們就用活性炭從焦化廠的廢水中吸附苯酚,因此,活性炭在水處理中的應用已有近八十年的歷史。有記載1862年英國采用活性炭凈化飲用水。
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(由竹為原料制成)、果殼炭(由核桃殼或杏核為原料制成)、椰殼炭(由椰子殼為原料制成),清水器中常用的是椰殼炭或果殼炭。
(2)煤質炭(由無煙煤制成,以寧夏產的質量較好),
(3)骨炭(由動物骨頭制成)。
(4)載銀活性炭:一般以果殼活性炭為原料,以特殊工藝使之載銀,含銀量常為0.1~0.3%,它在水中會緩慢開釋出銀離子(Ag+),而銀離子有殺菌作用,因此載銀活性炭除了普通活性炭的吸附功能外,還具有按捺細菌繁殖的功能。清水器一定要用優質的載銀活性炭,否則開始時出水中銀離子會超標,而使用不長時間就不再有銀溶出了。筆者曾經就如何出產載銀活性炭問過某活性炭出產廠廠長,他說把活性炭洗凈,浸泡在硝酸銀溶液中,撈出后濾干,再泡入鹽酸或鹽水中,撈出后濾干、洗凈、烘干。我聽完后就告訴他說,你這是載的氯化銀,氯化銀在水中溶解度較大,就會泛起前述情況,開始時出水中銀離子超標,飲用此水對人體有害;使用不長時間,氯化銀全溶解完了,就不再有銀離子溶出了,也不再有抑菌作用了。所以這樣的載銀活性炭肯定不行,建議慎用。
2、根據活性炭形態的不同,家用清水器中常用的活性炭可分為:
(1)粉末活性炭(PAC)。粉末活性炭實際上是粒度更細小的顆粒活性炭。因為顆粒細小,比表面積大,它的吸附效果優于常用的顆粒活性炭。德國世?导懊绹鴲刍萜志褪遣捎玫姆勰┗钚蕴。
(2)顆;钚蕴(GAC)。這是在清水器中最常用的活性炭。顆粒越小,吸附效果越好,但水的阻力(進出口壓差)越大,也輕易漏炭,因此清水器制造廠應選擇粒度合適的顆粒。在大型水處理設備中,常選用10~24目(Φ2.0~0.8mm),小型家用清水器因為炭柱高度短、流速快、水與活性炭接觸時間短,建議選用16~32目(Φ1.3~0.6mm)。
(3)活性炭纖維氈(ACF),按原材料不同,它又有二種:一種是以粘膠基纖維長絲為原料,加工成布,經炭化、活化、高溫處理而成;另一種是以聚丙烯腈基纖維為原料,加工成氈,經預氧化、炭化、活化、高溫處理而成。均勻孔徑前者為17~26A,后者為10~20A。
活性炭纖維常制成厚1~5mm厚的氈,它的微孔比顆;钚蕴扛,比表面積更大(1000~1600m2/g),吸附容量更大(高2~6倍),吸附速度更快,而且具有良好的再生機能,脫附速度快,可重復使用。缺點是價格較貴,也易繁殖細菌。
(4)燒結活性炭濾芯(CTO),又稱炭棒濾芯、壓縮活性炭濾芯。是由顆粒活性炭加入粘結劑(如PE樹脂)加溫燒結擠壓成型,碳芯外層往往還包有白色聚丙烯(PP)無紡布。燒結活性炭濾芯兼有吸附和過濾(均勻孔徑3~20μm)二種功能,但其過濾功能低于PP熔噴濾芯,吸附功能低于顆粒活性炭濾芯。
二、活性炭在清水器中的作用
1、活性炭的清水作用
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,是清水器中使用最早、最廣泛實用的清水材料。不僅一般活性炭清水器,在家用反滲透滲出純水機,以及多數超濾、陶瓷、KDF、UV等清水器中,都會用到活性炭。
活性炭和KDF都能去除水中余氯,但KDF和氯反應天生鋅離子(Zn2+),可能會導致水中鋅超標,而用活性炭除氯則沒有這類擔心。
活性炭在活化過程中形成大量的各種外形的細微孔,構成了巨大的具有吸附作用的表面積,其比表面積為500~1200m2/g,比表面積越大,吸附效果越好。
2、活性炭的負面影響
(1)活性炭吸附了大量的有機物,這些有機物會成為細菌等微生物的營養,細菌會在活性炭的微孔中大量繁殖增生,并可能導致出水中菌落總數超標。
(2)清水器中的活性炭在微生物催化作用下,把水中氨氮轉化為亞硝酸鹽氮,常泛起清水器出水中的亞硝酸鹽比進水高出良多倍。亞硝酸鹽本身不是致癌物質,但它與水中胺類物質反應天生的亞硝胺是強致癌物質。
(3)在活性炭吸附過濾的出水加溴樹脂(溴代聚苯乙烯海因)過濾或UV殺菌是解決水中微生物超標的好方法。
3、活性炭吸附機理
(1)物理吸附:范德瓦爾力;钚蕴客ㄟ^物理吸附可去除水中的有機物、膠體等。
(2)化學吸附:化學反應及催化作用。活性炭通過物理吸附可去除水中的余氯、氯胺等等。
梅州顆;钚蕴勘粡V泛應用于飲用水、工業用水和廢水的深度凈化生活、工業水質凈化及氣相吸附,如電廠、石化、煉油廠、食品飲料、制糖制酒、醫藥、電子、養魚、海運等行業水質凈化處理,能有效吸附水中的游離氯、酚、硫和其它有機污染特,特別是致突變物(THM)的前驅物質,達到凈化除雜去異味。還可用于工業尾氣凈化、氣體脫硫、石油催化重整,氣體分離、變壓吸附、空氣干燥、食品保鮮、防毒面具、解媒載選購活性炭體,工業溶劑過濾、脫色、提麥飯石濾料純等。果殼化學連續活化法制備粒狀活性炭一,技術背景活性炭是現代化學工業,石油工業,活性碳酸鈣在國內市場上是供不應求,主要原因是產品用途十分廣泛,用量大,而生產,各種氣體的分離、提純、凈化;有機溶劑回收;制糖、味精、醫藥、酒類、飲料的脫色、除臭、精制;貴重金屬提煉;化學工業中的催化劑及催化劑載體。