活性炭过滤器介绍

活性炭过滤器是一种常用的水处理设备，作为水处理脱盐系统的前处理环节，它可吸附前级过滤中无法去除的余氯，可有效保证后级设备使用寿命，提高出水水质，防止污染，特别是防止后级反渗透膜，离子交换树脂等的游离态余氯中毒污染。同时还吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质，对水中异味、胶体及色素、重金属离子等有较明显的吸附去除作用，还具有降低COD的作用。可以进一步降低RO进水的SDI值，保证 SDI<5，TOC<2.Oppm。

活性炭过滤器是一种罐体的过滤器械，外壳一般为不锈钢或者玻璃钢，内部填充活性炭，用来过滤水中的游离物、微生物、部分重金属离子，并能有效降低水的色度。

一、设备选型

活性炭过滤器的设计参数应根据进水水质、处理要求和活性炭的种类，参考类似发电厂的运行经验或通过试验确定，并应符合下列原则：

1、应选择机械强度好、吸附速度快、吸附容量大的活性炭

2、活性碳过滤器应进行定期反洗。活性炭过滤器放在氢离子交换器之后，滤速可适当提高。

二、应用范围

活性炭过滤器可广泛适用于食品、医药、电子、化工、工业废水等行业。

1、能满足液压系统对过滤精度的要求，能够阻挡一定的杂质进入系统;

2、滤芯应该具备足够的强度，不会因压力而受到损坏;

3、通流的能力大，压力损失小;

4、易于清洗、更换。

三、注意事项

1、泵入口的吸油粗滤器;

2、泵出口油路上的高压滤油器;

3、系统回油路上的低压滤油器;

4、安装在系统以外的旁路过滤系统。

5、由于活性炭过滤器的活性炭吸附功能具有一定的饱和值，当达到饱和吸附容量时，活性炭滤池的吸附功能将大大降低，因此需要注意分析活性炭的吸附能力，及时更换活性炭或者通过高压蒸汽进行消毒恢复。

值得注意的是，在使用活性炭的初期（或者更换过活性炭运行初期），少量的细微的粉末活性炭有可能随水流进入反渗透设备系统，而造成反渗透膜流道的污堵，引起操作压力升高、产水量下降和系统的压降上升，而且这种破坏作用很难用常规的清洗方法恢复。所以要将活性炭冲洗干净，去除细小粉末后才能将过滤水送至后续RO系统。

四、产品特点

1、效率高：24小时连续工作，不需停机反冲洗。

2、运行费用低：不需高扬程大流量的反冲洗泵。

3、维护费用低：其在运行过程中除石英砂滤料外没有任何转动部件，故障率低，维护费用省。

4、一次性投资低：不需单设混凝池、澄清池等设施，不需反冲洗泵和电动、气动阀门等设备，工程量小，一次性投资省。

5、水头损失小：单一滤料且滤料清洁及时，水头损失小，总水头损失≤0.5m。

6、进水水质要求宽松：可长期承受150mg/L浓度SS进水水质，短时承受300mg/L浓度SS冲击而出水水质不变。

7、出水水质稳定、过滤效果好。滤料清洁及时，可保证高质、稳定的出水效果，无周期性水质波动现象。

8、易于改扩建：所采用的单元操作方式可根据水量变化灵活增加或删减过滤器数量，易于改扩建。

9、占地面积小，外形美观：其将传统的三段式再生水处理工艺为一体，节省用地。

五、工作原理

1、活性炭的吸附原理

在其颗粒表面形成一层平衡的表面浓度。活性炭颗粒的大小对吸附能力也有影响。一般来说，活性炭颗粒越小，过滤面积就越大。所以，粉末状的活性炭总面积大，吸附效果佳，但粉末状的活性炭很容易随水流入水箱中，难以控制，很少采用。颗粒状的活性炭因颗粒成形不易流动，水中有机物等杂质在活性炭过滤层中也不易阻塞，其吸附能力强，携带更换方便。

活性炭的吸附能力和与水接触的时间成正比，接触时间越长，过滤后的水质越佳。注意：过滤的水应缓慢地流出过滤层。新的活性炭在使用前应洗涤洁净，否则有墨黑色水流出。活性炭在装入过滤器前，应在底部和顶部加铺2～3厘米厚的海绵，作用是阻止藻类等大颗粒杂质渗透进去，活性炭使用2～3个月后，如果过滤效果下降就应调换新的活性炭，海绵层也要定期更换。

活性炭过滤器压力容器是一种内装填粗石英砂垫层及活性炭的压力容器。

在活性炭颗粒表面形成一层平衡的表面浓度，再把有机物质杂质吸附到活性炭颗粒内，使用初期的吸附效果很高。但时间一长，活性炭的吸附能力会不同程度地减弱，吸附效果也随之下降。如果水族箱中水质混浊，水中有机物含量高，活性炭很快就会丧失过滤功能。所以，活性炭应定期清洗或更换。

2、活性炭过滤器的吸附原理

活性炭是一种很细小的炭粒 有很大的表面积，而且炭粒中还有更细小的孔——毛细管。这种毛细管具有很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很大，所以能与气体（杂质）充分接触。当这些气体（杂质）碰到毛细管被吸附，起净化作用。活性炭的表面积研究是非常重要的，活性炭的比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的，国内有很多仪器只能做直接对比法的检测。国内外比表面积测试统一采用多点BET法，国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的，请参看我国国家标准（GB/T 19587-2004）-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作，由于样品吸附能力的不同，有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间，如果测试过程没有实现完全自动化，那测试人员就时刻都不能离开，并且要高度集中，观察仪表盘，操控旋钮，稍不留神就会导致测试过程的失败，这会浪费测试人员很多的宝贵时间。F-Sorb 2400比表面积测试仪是能够实现BET法检测功能的仪器（兼备直接对比法），更重要的F-Sorb 2400比表面积测试仪是迄今为止国内完全自动化智能化的比表面积检测设备，其测试结果与国际一致性很高，稳定性也很好，同时减少人为误差。

活性炭过滤器是我们吸取了广大用户的建议后设计制造出来的，它改变了原来的进水和排污方向，使得净水效果更好，更受广大用户欢迎。 本产品是生活饮用水及食品用水等水处理的必要一道设备。浊度<5毫米/升的清水通过该设备处理后，能得到清澈透明，干醇可口，无毒，无菌，无异味，可直接生饮的净水。净化水符合国家饮用水水质标准。

该设备能去除清水中的异色，异味和汞，铅，镉，锌，铁，锰，铬等重金属物质，还可去除清水中的砷，氢化物，硫化物，余氯等高分子化合物及锶，镭等放射性物质，去除和杀死水中的细菌和大肠杆菌以及其它致癌物质。是生活饮水，食品，饮料，制药，化学等工业净化水的理想给水设备。活性炭过滤器结构简单，操作维修方便。适用与水质要求较高的食品,饮料,化工等企事业单位，还应用于饭店，宾馆，部队，车站，码头。作为工业用水和生活用水的给水设备。

六、过滤过程

活性炭过滤器吸附器内的滤料，底部可装填0.15~0.4米高的石英砂吸，作为支持层，石英砂的颗粒可采用20-40毫米，石英砂上可装填1.0-1.5米颗粒状的活性炭作为过滤层。装填厚度一般为1000－2000mm。

活性炭过滤器在装料之前，底部滤料石英砂应进行溶液的稳定性试验，浸泡24小时后，符合以下要求：全固型物的增加量不超过20mg/L。耗氧量的增加不超过10mg/L。在碱性介质中浸泡后，二氧化硅的增加不超过10mg/L。

活性炭过滤器石英砂冲洗干净后装入设备内应仔细清洗，水流应由上往下冲洗，脏水由下部排出，直至出水澄清，然后装入颗粒性活性炭滤料，再进行清洗，水流由下而上冲洗，脏水由上部排出。

活性炭过滤器的作用主要是去除大分子有机物、铁氧化物、余氯。这是因为有机物、余氯、铁氧化物易使离子交换树脂中毒，而余氯、阳离子表面活性剂等不但会使树脂中毒，还会破坏膜结构，使反渗透膜失效。

七、活性炭过滤器的使用

活性炭过滤器的工作是通过炭床来完成的。组成炭床的活性炭颗粒有非常多的微孔和巨大的比表面积，具有很强的物理吸附能力。水通过炭床，水中有机污染物被活性炭有效地吸附。此外活性炭表面非结晶部分上有一些含氧管能团，使通过炭床的水中之有机污染物被活性炭有效地吸附。

影响活性炭过滤器吸附效果和使用寿命的主要因素有：污染物的种类和浓度、气流在过滤材料中的滞留时间、空气的温度和湿度。

实际选用时，要根据污染物种类、浓度和处理风量等条件，确定过滤器形式和活性炭种类。

活性炭过滤器的上下游均应有好的除尘过滤器，其效率规格应不低于F7。上游过滤器防止灰尘堵塞活性炭材料；下游过滤器拦住活性炭本身的发尘。

八、采用工艺

活性炭过滤器主要用于去除水中有机物，胶体硅，余氯(Cl2)等，对臭味，色度，重金属离子的吸附能力很强。饮料行业选用净水炭，可改善产品口感。

活性炭过滤器主要用于矿泉水，各种纯水工艺，游泳池和其它工艺中水质净化作用。具有除臭，除异味，去除水中氯离子等有机物功能。外壳采用不锈钢或碳钢制，填料采用净水活性炭。

活性炭过滤器根据采用的工艺和封装形式，又分为罐式和管式两种。罐式直接采用活性炭颗粒，下铺石英砂，出水效率高，但再生相对较麻烦。管式则是将活性炭颗粒加入粘结剂如加温烧结而成。使用和再生都比效方便。

九、活性炭过滤器的功能

活性炭过滤器的工作是通过炭床来完成的。组成炭床的活性炭颗粒有非常多的微孔和巨大的比表面积，具有很强的物理吸附能力。水通过炭床，水中有机污染物被活性炭有效地吸附。此外活性炭表面非结晶部分上有一些含氧管能团，使通过炭床的水中之有机污染物被活性炭有效地吸附。活性炭过滤器是一种较常用的水处理设备，作为水处理脱盐系统前处理可有效保证后级设备使用寿命，提高出水水质，防止污染，特别是防止后级反渗透膜，离子交换树脂等的游离态余氧中毒污染。

十、影响活性炭吸附的主要因素：

1、活性炭吸附剂的性质

其表面积越大，吸附能力就越强； 活性炭分子易于吸附很低的吸附质；活性炭吸附剂颗粒的大小，细孔的构造和分布情况以及表面化学性质等对吸附也有很大的影响。

2、吸附质的性质

取决于其溶解度、表面自由能、吸附质分子的大小和不饱和度、附质的浓度等

3、废水PH值

活性炭一般在酸性溶液中比在碱性溶液中有较高的吸附率。

PH值会对吸附质在水中存在的状态及溶解度等产生影响，从而影响吸附效果。

十一、活性炭过滤器选择窍门

活性炭过滤器如果要求用于高湿度、高温度环境中的过滤器，选取耐高温、耐高湿度的滤纸与分隔板、框体材料，以满足生产的要求。如果工作环境位于生物洁净室和医药洁净室，选用金属框体的过滤器，且其表面要求不易生锈，不允许使用木框板的过滤器，以防产生细菌，影响产品的合格率。

十二、活性炭过滤器使用说明

1、设备选型

在选用前，明确系统名称、进水水质、出水水质、系统压力、自动化程度等基本参数。

2、设备安装

A、安装好集水系统，开启上盖（或上法兰盖）。

B、取下布水系统。

C、依次向过滤器内装入洗净的大砾石、小砾石（即承托层）。

D、装入洗净的活性炭（即滤料层）。

E、装上上盖（或上法兰盖）和相应的密封圈，拧紧（或拧紧固定螺栓）。

F、连接操作系统管路和相应的其它连接件。

注意：上盖（或上法兰盖）、布水系统、集水系统与筒体间的密封圈正确安装，以免结合部位漏水。

3、设备使用

A、合上总电源，电源指示灯亮， 同时检查确认进水阀开启正常、进水泵运行正常。进水箱处于中液位以上。

B、运行

a、开启活性炭过滤器的上进水阀V2和下排水阀V5及进水阀V1。

b、启动进水泵。当下排水阀V5出水时，调节进水流量到额定值。

当出水清澈时，开启出水阀V7，关闭下排水阀V5，可向后道设备送水。

C、反洗

当活性炭过滤器运行时间延长，其出水压差增加，当过滤器压差增加0.05—0.07Mpa时，设备需要反洗。

a、开启下进水阀V4及进水阀V1，上排水阀V3。

b、启动进水泵，调节进水阀V1，使进水量尽可能大。

反洗时间约20—45分钟。然后关闭进水泵，关闭各阀。

D、正洗

每次反洗结束后，需进行正洗。

a、开启上进水阀V2和进水阀V1，下排水阀V5。

b、启动进水泵，调节进水阀V1，控制进水量为正常水量。

十三、活性炭过滤器的主要技术参数

工作压力：0.05MPa~0.6MPa

工作温度：5℃～40℃（特殊温度可定做）

单机流量：0.5 m/h ~125 m/h

操作方式：手动或自动控制

产品规格：ф173~ф3500

过滤速度：5m/h~15m/h

简体材质：304、316L、Q235衬胶或涂环氧

正洗时间约15—30分钟，至下排出水清澈为止。然后关闭进水泵，关闭各阀。