活性炭知识树

活性炭知识树1目录活性炭介绍活性炭滤芯作用活性炭吸附原理活性炭滤芯分类活性炭滤芯测试标准2第1页/共22页活性炭介绍活性炭活性炭是由木质原料或煤炭，通过碳化、活化、粉碎、清洗等工序制成，外观呈黑色，内部孔隙结构发达、表面积大，吸附能力强的一类微晶质碳素材料。它是一种常用的吸附剂、催化剂或催化剂载体，广泛应用于几乎所有的国民经济部门和人们的日常生活。颗粒活性碳3颗粒活性碳第2页/共22页活性炭介绍活性炭生产工艺几乎所有的含碳材料都可以用来生产活性炭，如木材、锯屑、泥炭、稻草、煤、果壳以及含炭有机废渣等都可以做原料，经高温炭化和活化或直接活化而制得。在制造过程中以活化过程最为重要，活化条件会对活性炭的结构和性能产生很大影响。根据活化方法可分为:药剂活化法和气体活化法。4第3页/共22页气体活化法生产流程5第4页/共22页活性炭介绍原来原来料源料源6制方制方造法造法外形外形观状观状应场应场用合用合活性炭分类第5页/共22页活性炭的作用

活性炭具有优良的吸附、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目常生活。第6页/共22页7活性炭的作用

活性炭主要用于去除饮用水中的污染物，如异臭、异味、消毒副产物（余氯）以及含氮化合物和残留洗涤剂、农

药、酚、菌类等污染物。水处理活性炭一般包括普通活性炭和功能活性炭；

普通活性炭：具备基本的过滤和吸附功能，以椰壳活性炭性能能最好。功能活性炭：载银和载碘活性炭等，主要以杀菌、抑菌为主。第7页/共22页8活性炭的作用水处理系统中的作用活性炭可去除水中嗅和味、色度、余氯、胶体、有机物(合成洗涤

剂、农药、除草剂、杀虫剂、合成染料、三卤甲烷、卤乙酸、内分泌干

扰物如邻苯二甲酸酯PAES等)，因此较为广泛的用于家用水处理系统中。活性炭用于前置预处理，即前置活性炭滤芯主要是吸附水中的余氯和有机物，特别是余氯，以保护RO膜，防止其被氧化，一般位于系统的第二级；活性炭用于后置处理，即后置活性炭滤芯，主要起进一步吸附有机物和调节出水口感的作用，一般位于最后一级，后置活性炭滤芯也会添加抑菌成分，如银离子或碘。9第8页/共22页活性炭吸附原理

活性炭在结构上是由微晶碳组成的，它的排列不规则，在交叉连接处有细孔，而在活性炭活化时，这些地方会产生碳组织缺陷，从而形成许多孔洞，这些孔大部分为微孔（＜150nm），使之具有很大的比表面积。

活性炭几乎95%以上的表面积都在微孔中，因此除了有些大分子进不了外，微孔是决定活性炭吸附性能高低的重要因素。第9页/共22页10活性炭吸附原理活性炭微孔示意图物理吸附：主要为范德华力，物理吸附可去除水中的有机物、胶体等。化学吸附：化学反应及催化作用，化学吸附可去除水中的余氯、氯胺等等。C+Cl2+H2OC+ClO-C+2NHCl2+H2OCO+2H++2Cl-CO+Cl-CO+N2+4H++4Cl-第10页/共22页11活性炭滤芯分类按活性炭形态分为颗粒活性炭滤芯、炭棒滤芯和碳纤维滤芯；按水处理系统位置分为前置活性炭滤芯和后置活性炭滤芯；按功能分普通活性炭滤芯和功能活第1性1页炭/共滤22页芯（载银、载碘等）；12活性炭滤芯分类颗粒活性碳滤芯将煤质炭或椰壳炭（果壳炭）直接封装成滤芯的形式，目前国内净水市场多采用此种滤芯；优点：吸附性能优良，成本低，制备工艺简单；缺点：首次使用会有黑水产生；第12页/共22页13活性炭滤芯分类炭棒滤芯以煤质活性炭为原料，辅以食用级粘合剂，经挤压或烧结工艺加工而成，国外净水市场多采用此种滤芯；优点：集吸附和过滤功能于一体，无黑水产生，余氯去除率高；缺点：生产工艺复杂，价格高，水质较差地区易堵塞；第13页/共22页14活性炭滤芯分类载银活性炭滤芯将银离子交换进活性炭炭的微孔，再经高温固定的一种滤芯产品。广泛用于净水器、矿泉壶、饮水机等净化设备中，其净化水的效果高于普通净水炭。载银后的活性炭同时可依照银离子的微动效应，起到杀菌、抑制菌的作用，去除水中异味、异臭以及微量有毒有害物质，净化后的水可直接饮用。优点：集吸附与抑菌功能于一体；缺点：成本较高，银离子释放浓度不均匀；15第14页/共22页活性炭滤芯分类活性炭纤维滤芯以活性炭纤维封装而成的滤芯，主要应用于水龙头净水器、净水杯等，国外市场较为常见；优点：体积小、吸附速度快，余氯去除率高，无黑水出现，压力损失小，长时间保持大流量；缺点：成本较高；第15页/共22页16活性炭滤芯分类我司活性炭滤芯M6滤芯10”滤芯20”滤芯M8滤芯第16页/共22页17活性炭劣势

活性炭吸附的大量有机物，会成为细菌等微生物的营养，导致细菌的大量繁殖滋生，并可能导致出水中菌落总数

超标；

活性炭在微生物催化作用下，把水中氨氮转化为亚硝酸盐氮，常导致净水器出水亚硝酸超标，它可与水中胺类物质反应生成强致癌的亚硝胺。

定期更换活性炭滤芯或在后置出口加UV杀菌是解决水中微生物超标的好方法。18第17页/共22页活性炭滤芯测试标准共性标准除外观、尺寸、气味、标志、试装外，重要的测试指标如下表所示：19检验项目卫生安全检验要求符合《生活饮用水输配水设备及防

护材料卫生安全评价规范》(2001)。检验方法先对样品进行清洗，然后按照浸泡要求浸泡，取浸泡液进行检测。卫生性能有效的吸附水中余氯、有机物，对水中耗氧量去除率≥20%。卫生安全取样后，冲洗滤芯5min，以耗氧量、余氯加标液作为进水过滤，稳定2min后，取出水进行耗氧量、余氯测试。黑水量0.1MPa水压下冲洗10分钟后静置，再次接通水源后不得有黑水或炭粉产生。在0.1MPa水压下冲洗10分钟，用白色陶瓷杯直接取出水，静置10分钟后目测是否有炭粉。第18页/共22页活性炭滤芯测试标准分类标准20型号检验项目检验要求检验方法M6&M8耐压性能滤芯试装后，可以承受1.2MPa静态水压不变形、不损坏。试装后，将其与1.2MPa的进水水源相接，静止5分钟。耐水锤性能试装后，可以承受0-1.05MPa10万次水锤试验无变形、无损坏。将滤芯试装后，连接在水锤测试仪上，调节参数1.05MPa（升压时间1s，降压时间2s），进行10万次的水锤测试。爆破压力爆破压力≥3.2MPa。将滤芯试装后，连接到爆破台，缓慢上升压力。初始流量在0.3MPa进水压力下，初始流量≥3L/min将滤芯用2分管与0.3MPa水源相接，测试出水1min，测3次，取均值。10”&20”初始流量在0.3MPa进水压力下,10″流速≥3L/min；20″流速≥7L/min;将滤芯与预装配滤瓶试装，与0.3MPa水源相接驳，测试出水1min，测3次，取均值。第19页/共22页活性炭滤芯测试标准分类标准21型号检验项目检验要求检验方法颗粒炭填充料填充料为木质活性炭，其性能满足《JJY03-14零部件检验基准书-活性炭》的各项指标值。取填充活性炭按照《JJY03-14零部件检验基准书-活性炭》要求进行检测10″装填量10″前置：680±30mL；重量为310±20g；后置：110±10g；抽取样品，用电子称测量重量。20″装填量20″前置：190