活性炭过滤器

活性炭过滤器

工作原理

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能够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，那么活性炭过滤器原理是什么呢?下面就一起随佰佰安全网近年来随着过滤器、过滤系统等过滤设备制造行业的迅猛发展，由于活性炭具有强大的吸附作用，其被用作过滤滤料而广泛应用于水过滤与气体过滤等领域。以下主要介绍下活性炭过滤器的吸附原理。

    活性炭属无定型炭，由许多呈石墨型的层状结构的微晶不规则地集合而成，具有结晶缺陷，且具有巨大比表面、多孔结构。按其原料分类可分为煤质活性炭、木质炭、果壳炭和骨质炭;按其形态可分为柱状炭、破碎炭、粉末炭，纤维活性炭。活性炭的主要原料为煤、木材、果壳等富含碳元素的有机材料，通过活化而形成具有吸附能力的复杂的孔隙结构。孔隙中半径大于20000nm的为大孔，介于150-20000nm的为中孔，小于150nm的为微孔。活性炭的吸附作用主要发生在这些空隙和表面上，活性炭孔壁上大量的分子可以产生强大的引力将水和空气中的杂质吸引到孔隙中。

活性炭的吸附可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附主要发生在活性炭丰富的微孔中，用于去除水和空气中杂质，这些杂质的分子直径必须小于活性炭的孔径。不同的原材料和加工工艺造成活性炭不同的微孔结构、比表面积和孔径，适用于不同的需求。活性炭不仅含有碳元素，而且在其表面含有官能团，与被吸附的物质发生化学反应，从而与被吸附物质常发生在活性炭的表面。介质中的杂质通过物理吸附和化学吸附不断进入活性炭的多孔结构中，使活性炭吸附饱和、吸附效果下降。吸附饱和后的活性炭需要进行活化再生，恢复其吸附能力，重复使用。评价活性炭的吸附性能指标主要有亚甲蓝值、碘值和焦糖吸附值等，吸附容量越大，吸附效果越好。

二、活性炭制造工艺

活性炭制造工艺包括两个过程：一是脱水和炭化，二是活化。由此形成了特有的多孔隙结构，而产生巨大的表面积，具有强大的物理吸附能力。此外，在活化过程中，活性炭表面的非 结果部位上形成一些含氧官能团，如，羧基、羟基、羰基，这些基团使活性炭具有化学吸附和催化氧化、还原的性能。

活性炭过滤器利用活性炭自身具有的吸附和脱色能力,去除液体中的杂质，使液体得到净化，其吸附和脱色能力主要体现在以下几方面：

1、能吸附水中的有机物、细菌、胶体微粒、微生物。

2、可吸附氯、氨、溴、碘等非金属物质。

3、可吸附金属离子，如：银、砷、铋、钴、六价铬、汞、锑、锡等离子。

4、可有效去除色度和气味。

二、应用范围

活性炭过滤器广泛应用于食品、医药、电子、化工、工业废水等行业的水处理工程中是水处理过程中的预处理设备，用于防止水中污染物对后续设备的污染，也可用于改善水的气味和色度。

三、性能特点

1、    吸附过滤效果好、占地面积小。

2、    使用、管理简便，运行费用低。

3、    滤料寿命长。

四、活性炭过滤器的选用

活性炭过滤器的大小依据水量而定，根据用途不同可选用A3钢材质或不锈钢材质。

常用的活性炭为粒状，粒度为0.4～2.4mm之间，形状有圆柱型、球型、无定形炭、空心球型、空心柱型等。比表面为500～1500m2/g炭，细孔总容积为0.6～1.18m3/g炭。可根据用途和水质情况的不同加以选用。

活性炭过滤器按炭床形式可分为固定床、膨胀床和移动床三组。目前，广泛使用的是固定床过滤器。过滤器外壳一般采用不锈钢及内衬防腐材料的炭钢。

五、活性炭过滤器的规格型号

材质:碳钢、不锈钢、玻璃钢。

主要技术参数:

工作压力：≤0.6MPa，小型规格≤0.4MPa，工作温度：常温，进水浊度：≤5度，滤速：除浊脱氯6～12m/h，反洗膨胀率：40～50%。

六、活性炭过滤器的型号及示意图

七、活性炭过滤器常见问题及解决方案

活性炭过滤器作为水质处理的重要设备，虽然功能强大，但在实际使用中也会遇到一些常见问题。下面列出了一些常见的问题及其可能的解决方案：

1. **初期运行时水质发黑**：这通常是由于活性炭过滤器初次启动或长时间停用后重新启动时，活性炭中的杂质被冲洗出来所致。建议继续运行一段时间，待水质恢复正常后再使用。

2. **出水中有活性炭颗粒**：这可能是由于过滤器内部的滤网损坏，导致活性炭颗粒随水流流出。此时需要更换滤网。

3. **反冲洗时活性炭流失**：这可能是由于过滤器底部的滤网破损，导致活性炭在反冲洗过程中流失。此时需要更换滤网。

4. **出水量远低于设计值**：这可能是由于活性炭过滤器内部被杂质堵塞，导致水流受阻。此时需要进行反冲洗操作，清除堵塞的杂质。

5. **水质检测结果不合格**：这可能是由于活性炭过滤器中的活性炭已经饱和，无法继续吸附水中的杂质。此时需要更换活性炭。

6. **设备内部有微小颗粒**：这可能是由于活性炭颗粒在运输或安装过程中散落所致。此时可以让设备继续运行一段时间，利用水流将微小颗粒冲刷出设备。

7. **设备边框渗漏**：这可能是由于边框密封不严或密封胶老化所致。此时可以检查并更换密封胶条或重新涂抹密封胶。

8. **设备漏气**：这可能是由于设备内部的密封条损坏或连接处松动所致。此时需要检查并更换密封条或紧固连接处。

9. **设备大量漏水**：这可能是由于设备本身存在制造缺陷或在使用过程中受到损坏所致。此时需要更换整个设备。

10. **过滤器面风速过低**：这可能是由于过滤器内部的活性炭已经饱和，无法继续提供足够的过滤面积。此时需要更换活性炭或更换整个过滤器。

以上是活性炭过滤器在使用过程中可能遇到的一些常见问题及其解决方案。为了确保设备的正常运行和过滤效果，建议定期对设备进行维护和检查，及时更换损坏的部件和饱和的活性炭。