活性炭广泛实用的净水材料

活性炭是水质处理器的重要组成部分，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)、重金属(如汞、银、镉、铬、铅、镍等等)、放射性物质等，是净水器中使用早、广泛实用的净水材料。不仅一般活性炭净水器，在家用反渗透纯水机，以及众多超滤、陶瓷、KDF、UV等净水器中，都会用到活性炭。在原卫生部2011版《涉及饮用水卫生安全分类目录》中被列为水处理材料类别，按*规定应办理卫生行政许可批件方可生产销售。

2014年，*卫计委下发《涉及饮用水卫生安全产品卫生行政许可规定》，统一各地发放许可批件的格式，其中技术参数为许可批件格式的重要组成内容，2013年，原卫生部出台《涉及饮用水卫生安全产品标签说明书管理规范》中规定各类涉水产品的技术参数需标注的详细要求，对于活性炭要求标注为活性炭的颜色、表观密度、粒径、比表面积和吸附碘值等；水质处理器技术参数的标注要求为：各组成成分或部件及其名称、数量、寿命，也就是说如果净水器中的组成部件有活性炭，就应标注其使用寿命。那么标注的使用寿命的依据是什么？

活性炭的使用寿命不是用时间而是用吸附物质量来表示。要看怎么使用，过滤的量有多大。如果过滤的负荷大，*就可以把它给饱和，看上去很新也没有用。活性炭水处理所涉及的吸附过程和作用原理以及吸附能力的影响因素主要有以下三点：一、活性炭的性质。由于吸附现象发生在吸附剂表面上，所以吸附剂的比表面积是影响吸附的重要因素之一，比表面积越大，吸附性能就越好。活性炭的微孔分布、表面化学性质、极性及所带电荷，也影响吸附效果。二、吸附质溶质或污染物的性质。同一种活性炭对于不同污染物的吸附能力有很大差别。（一)溶解度对同一族物质的溶解度随链的加长而降低，而吸附容量随同系物的系列上升或分子量的增大而增加。溶解度越小，越易吸附。(二)极性活性炭基本可以看成是一种非极性的吸附剂，对水中非极性物质的吸附能力大于极性物质。(三)吸附物的浓度吸附质的浓度在一定范围时，随着浓度增高，吸附容量增大。因此吸附质(溶质)的浓度变化，活性炭对该种吸附质(溶质)的吸附容量也变化。三、溶液pH值。由于活性炭能吸附水中氢、氧离子，因此影响对其他离子的吸附。活性炭从水中吸附有机污染物质的效果，一般随溶液pH值的增加而降低，pH值高于9.0时，不易吸附，pH值越低时效果越好。20世纪末我国有些水厂开始应用臭氧与活性炭滤池联合使用的生物活性炭法，对自来水进行深度处理。

而活性炭的吸附量又是如何衡量？活性炭是由椰壳、果壳等为原料，经过炭化(焖烧炉)、活化(在斯列普活化炉中800℃高温水蒸汽活化)、破碎、筛选、风选、水洗、烘干等工序制得。在活化过程中形成大量的各种形状的细微孔，构成了巨大的具有吸附作用的表面积，其比表面积为500～1200m2/g，比表面积越大，吸附效果越好。 

1、根据制活性炭原料的不同，活性炭可分为： (1)木质炭：包括木炭、竹炭、果壳炭、椰壳炭，净水器中常用的是椰壳炭或果壳炭。 (2)煤质炭。 (3)骨炭。 (4)载银活性炭：一般以果壳活性炭为原料，以特殊工艺使之载银，含银量常为0.1～0.3%,它在水中会缓慢释放出银离子(Ag+)。净水器一定要用*的载银活性炭，否则开始时出水中银离子会超标。 

2、根据活性炭形态的不同，家用净水器中常用的活性炭可分为： 

(1)粉末活性炭(PAC)。 

(2)颗粒活性炭(GAC)。这是在净水器中常用的活性炭。颗粒越小，吸附效果越好，但水的阻力(进出口压差)越大，也容易漏炭，因此净水器应选择粒度合适的颗粒。在大型水处理设备中，常选用10～24目(Φ2.0～0.8mm)，小型家用净水器由于炭柱高度短、流速快、水与活性炭接触时间短，选用16～32目(Φ1.3～0.6mm)为宜。 

(3)活性炭纤维毡(ACF)，一种是以粘胶基纤维长丝为原料，加工成布，经炭化、活化、高温处理而成；另一种是以聚丙烯腈基纤维为原料，加工成毡，经预氧化、炭化、活化、高温处理而成。平均孔径前者为17～26A，后者为10～20A。 活性炭纤维常制成厚1～5mm厚的毡，它的微孔比颗粒活性炭更多，比表面积更大(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性能，脱附速度快，可重复使用。缺点是价格较贵，也易繁殖细菌。 

(4)烧结活性炭滤芯(CTO)，又称炭棒滤芯、压缩活性炭滤芯。是由颗粒活性炭加入粘结剂(如PE树脂)加温烧结挤压成型，碳芯外层往往还包有白色聚丙烯(PP)无纺布。烧结活性炭滤芯兼有吸附和过滤(平均孔径3～20μm)二种功能，但其过滤功能低于PP熔喷滤芯，吸附功能低于颗粒活性炭滤芯。在活性炭的技术指标中规定，用碘值、甲基蓝值、苯酚值和丹宁酸值等来表示各类活性炭的吸附能力，能反映其是达到吸附饱和，从而反映其吸附量。在实际使用过程中，特别是对于净水器的用户，这些指标难以直接判断，目前，大多数采纳的是用净水器处理的水量来表示，提醒用户进行更换活性炭滤芯。

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