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淺談活性炭的使用壽命

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淺談活性炭的使用壽命

發(fā)布日期:2017-11-10 作者:江蘇亞旗環(huán)??萍加邢薰?/span> 點擊:

活性炭的使用壽命不是用時間而是用吸附物質量來表示。要看怎么使用,過濾的量有多大。如果過濾的負荷大,一天就可以把它給飽和,看上去很新也沒有用?;钚蕴克幚硭婕暗奈竭^程和作用原理以及吸附能力的影響因素主要有以下三點:一、活性炭的性質。由于吸附現(xiàn)象發(fā)生在吸附劑表面上,所以吸附劑的比表面積是影響吸附的重要因素之一,比表面積越大,吸附性能就越好。活性炭的微孔分布、表面化學性質、極性及所帶電荷,也影響吸附效果。二、吸附質溶質或污染物的性質。同一種活性炭對于不同污染物的吸附能力有很大差別。(一)溶解度對同一族物質的溶解度隨鏈的加長而降低,而吸附容量隨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)極性活性炭基本可以看成是一種非極性的吸附劑,對水中非極性物質的吸附能力大于極性物質。(三)吸附物的濃度吸附質的濃度在一定范圍時,隨著濃度增高,吸附容量增大。因此吸附質(溶質)的濃度變化,活性炭對該種吸附質(溶質)的吸附容量也變化。三、溶液pH值。由于活性炭能吸附水中氫、氧離子,因此影響對其他離子的吸附。活性炭從水中吸附有機污染物質的效果,一般隨溶液pH值的增加而降低,pH值高于9.0時,不易吸附,pH值越低時效果越好。20世紀末我國有些水廠開始應用臭氧與活性炭濾池聯(lián)合使用的生物活性炭法,對自來水進行深度處理。

  而活性炭的吸附量又是如何衡量?活性炭是由椰殼、果殼等為原料,經(jīng)過炭化(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。在活化過程中形成大量的各種形狀的細微孔,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。 

  1、根據(jù)制活性炭原料的不同,活性炭可分為: (1)木質炭:包括木炭、竹炭、果殼炭、椰殼炭,凈水器中常用的是椰殼炭或果殼炭。 (2)煤質炭。 (3)骨炭。 (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%,它在水中會緩慢釋放出銀離子(Ag+)。凈水器一定要用優(yōu)質的載銀活性炭,否則開始時出水中銀離子會超標。 

  2、根據(jù)活性炭形態(tài)的不同,家用凈水器中常用的活性炭可分為: 

  (1)粉末活性炭(PAC)。 

  (2)顆?;钚蕴?GAC)。這是在凈水器中超常用的活性炭。顆粒越小,吸附效果越好,但水的阻力(進出口壓差)越大,也容易漏炭,因此凈水器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),小型家用凈水器由于炭柱高度短、流速快、水與活性炭接觸時間短,選用16~32目(Φ1.3~0.6mm)為宜。 

  (3)活性炭纖維氈(ACF),一種是以粘膠基纖維長絲為原料,加工成布,經(jīng)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(jīng)預氧化、炭化、活化、高溫處理而成。平均孔徑前者為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性能,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?;钚蕴考尤胝辰Y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(平均孔徑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?;钚蕴繛V芯。在活性炭的技術指標中規(guī)定,用碘值、甲基藍值、苯酚值和丹寧酸值等來表示各類活性炭的吸附能力,能反映其是達到吸附飽和,從而反映其吸附量。在實際使用過程中,特別是對于凈水器的用戶,這些指標難以直接判斷,目前,大多數(shù)采納的是用凈水器處理的水量來表示,提醒用戶進行更換活性炭濾芯。

  在衛(wèi)生行政許可時,對于單獨活性炭水處理材料許可是以作為配套水質處理器使用,不特別強調其使用壽命,但在對凈水器許可時,就必須對其中的活性炭部件進行詳細說明,明確具體的材質、規(guī)格、用量及使用壽命。常常根據(jù)經(jīng)驗值及用戶的使用情況,標注六個月至一年的期限,這其實并沒有具體的某一特定產(chǎn)品的吸附性能實驗數(shù)據(jù)支撐。在審批過程中,檢測的內容包括衛(wèi)生安全性、總體性能指標及加標試驗,凈水流量和額定總凈水量是依據(jù)產(chǎn)品說明書的聲明進行評價,因此說明書中的凈水流量和額定總凈水量是重要的產(chǎn)品技術參數(shù)內容,意味著在該參數(shù)限定的情況下的使用壽命和吸附效果。當某用戶有改變凈水流量或額定總凈水量時,按照經(jīng)驗值標注的活性炭使用壽命其實已不成立,用流徑凈水器的流量間接地表示產(chǎn)品的吸附情況及吸附量較為合理。


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