工作原理
吸附作用:活性炭具有巨大的比表面积和丰富的微孔结构,能通过物理吸附作用,将水中的有机物、余氯、色素、异味等吸附在其表面。例如,对于水中的苯、甲苯等有机污染物,活性炭可以有效吸附,降低其在水中的浓度。
催化作用:活性炭表面存在一些官能团和活性位点,可对某些化学反应起到催化作用。如在去除水中的重金属离子时,活性炭可通过表面的活性位点催化氧化还原反应,将重金属离子转化为更易去除的形态。
结构与组成
罐体:通常由碳钢、不锈钢或玻璃钢等材质制成,具有良好的耐腐蚀性和机械强度,能承受一定的压力。
活性炭层:是过滤器的核心部分,由颗粒状或粉末状的活性炭组成。颗粒活性炭具有较高的机械强度和较好的透水性,粉末活性炭则具有更大的比表面积,吸附效率更高。
布水系统:位于过滤器底部或侧面,其作用是使进水均匀地分布在活性炭层中,确保水流与活性炭充分接触,提高吸附效果。常见的布水系统有穿孔管、水帽等形式。
反冲洗系统:用于定期对活性炭层进行反冲洗,去除吸附在活性炭表面的杂质和污染物,恢复活性炭的吸附性能。反冲洗系统包括反冲洗水管、反冲洗水泵等设备。
应用领域
饮用水处理:可去除水中的余氯、有机物、嗅味等,提高饮用水的口感和品质。例如,在一些自来水厂中,活性炭过滤器常作为深度处理单元,用于去除常规处理工艺难以去除的微量污染物。
污水处理:能有效去除污水中的有机污染物,降低化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD),提高污水的可生化性。在印染、制药等行业的污水处理中,活性炭过滤器常作为三级处理单元,用于进一步净化水质。
工业纯水制备:在电子、制药、化工等行业的纯水制备过程中,活性炭过滤器可去除水中的有机物、胶体、微生物等杂质,保护后续的离子交换树脂和反渗透膜等设备,提高纯水的质量。
空气净化:在一些需要净化空气的场所,如医院、实验室、电子车间等,活性炭过滤器可用于吸附空气中的有害气体、异味和粉尘等,改善空气质量。
运行维护要点
定期反冲洗:根据进水水质和运行情况,定期对活性炭过滤器进行反冲洗,一般反冲洗周期为 1-2 天。反冲洗强度和时间要适当,避免活性炭流失。
活性炭更换:随着活性炭吸附饱和,其吸附性能会逐渐下降,需要定期更换活性炭。活性炭的更换周期一般为 1-2 年,具体可根据实际运行情况确定。
监测水质:定期对进水和出水水质进行监测,如检测水中的余氯、COD、浊度等指标,及时掌握活性炭过滤器的运行效果,发现问题及时处理。
防止空气进入:在运行过程中,要防止空气进入活性炭过滤器,以免形成气阻,影响过滤效果。