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活性炭主要是靠微孔的物理吸附效果来净水。微孔的孔径大小和孔径分布影响活性炭的吸附能力,因此活性炭会有不同功能的区别。也就是说大孔吸附的东西和小孔吸附的东西是不一样的。
净水用的活性炭主要是吸附余氯、消毒副产物、有机物等,这些是自来水中一定含有。之所以这么说是因为我国目前绝大多数自来水厂的处理工艺是去除不了有机物的,同时为了消毒,会加入氯进去,并且为了保证消毒效果,国家对自来水官网末端的氯含量还是有要求的。聊点题外话就是有些电热水壶有再沸腾功能,就是通过蒸发沸腾希望挥发掉水中的氯。
一般看活性炭的吸附性能主要看碘值,就是通过吸附碘的方法来量化吸附能力。通常国产一般活性炭碘值在800~1200,好点的进口活性炭碘值在1200+,目前我所知道最好的活性炭碘值能达到2000,价格在几万每吨吧。由此可知市面上很多活性炭滤芯价格有多黑,一般国产活性炭3、5千就能买1吨了...
另外还有专门的标准方法来测试具体的吸附能力。看净水器整机的话可以直接看额定净水量,这个是国家的硬性指标。有兴趣可以看下《卫生部涉及饮用水卫生安全产品检验规定》,里面详细介绍了净水器上市需要做哪些检测,个人觉得影响额定净水量最主要的指标还是COD,可以理解为有机物的去除效果。
对了净水用的活性炭最好用椰壳活性炭,根据碳的原材料不同,活性炭也有不同分类,像椰壳活性炭就是以椰壳为原材料制作的,还有以煤为原材料制作等。
二次污染是避免不了的。主要分两块,一是活性炭吸附了有机物(养分)加上潮湿的环境变成了细菌的温床;另一方面活性炭会吸附氯从而使自来水失去杀菌功能。因此活性炭吸附后的水是不能直饮的。讲两个关于反渗透净水器比较有意思的事,一个是因为反渗透出水效率低,很多厂家为了能快速大量出水都会有个一个蓄水箱,这里面的水由于去除了余氯,因此极易滋生细菌,很多厂家会配一个紫外灯来杀菌,所以像厂家宣传的有紫外杀菌功能纯粹是不得已而为之;另外一个是后置活性炭,好多人会好奇既然RO膜那么厉害,把除了水分子以外的其他分子都挡住了,为什么后面还要加一个活性炭呢?厂家给出的理由是改善口感,我只能说无耻两个字了。其实这是源于RO膜滤芯的工艺,RO膜加工的时候是需要用粘结剂来粘起来的,因此品质差的RO膜粘接剂会释放大量的有机物,使水有胶的味道(涩涩的),所以后面要加一道活性炭。
活性炭的主要原料几乎可以是所有富含碳的有机材料,如煤、木材、果壳、椰壳、核桃壳、杏壳、枣壳等。这些含碳材料在活化炉中,在高温和一定压力下通过热解作用被转换成活性炭。在此活化过程中,巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成, 而所谓的吸附过程正是在这些孔隙中和表面上进行的,活性炭中孔隙的大小对吸附质有选择吸附的作用,这是由于大分子不能进入比它孔隙小的活性炭孔径内的缘故。活性炭是由含炭为主的物质作原料,经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。活性炭含有大量微孔,具有巨大无比的表面积,能有效地去除色度、臭味,可去除二级出水中大多数有机污染物和某些无机物,包含某些有毒的重金属。
综上所述,活性炭是一个能除污,清洁的工具,最重要的是它对人体无害,是可以放心使用的。
活性炭是使用最早、最广泛、实用的净水材料。我国最早的净水器(上海仙童净水科技有限公司,1986年)就是以活性炭为净水材料。从净水器诞生以来,活性炭一直与净水器“形影不离,难分难解”。
1. 具有孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强、机械强度高、床层阻力小、化学稳定性能好、经久耐用等优点。无臭、无味、无砂性、不溶于任何溶剂,对气体选择性吸附,对有机色素和含氮碱有高容量吸附能力。可快速吸附水中杂质、异味、色素、污染物等到自身结构中,起到净化的目的。
2. 集吸附、过滤、拦截、催化于一体。可去除99%氯、嗅和味、色度、胶体、有机物、(合成洗涤剂、农药、除草剂、合成染料、三卤甲烷、卤乙酸、内分泌干扰物)、重金属(如汞、银、镉、鉻、铅等等)、放射性物质等。
3. 活性炭和KDF都能去除水中的余氯,但KDF和余氯反应生成锌离子(Zn2+),可能会导致水中锌超标,而活性炭除氯则没有这个担心。
二.活性炭去除余氯的原理:脱氯过程是吸附、催化和氯与炭反应的一个综合过程。炭与余氯(余氯在水中以次氯酸形式存在)进行化学反应,把次氯酸还原为氯离子:Cl2+HO→HOCI+HCI
1.颗粒大小:粒径变小使内部更多孔隙敞开,便于对余氯的吸附与反应。对比表面积影响不大(大约为0.02%),活性炭颗粒越小,脱除余氯越快、越好。
2.PH值:水PH值影响水中余氯形态,水中余氯主要是指Cl2、HOCl、OCl-、三者相互比例随PH值变动而变动,活性炭对分子态HOCl脱除速度比离子态OCI-,要快,所以低PH值对活性炭脱除水中余氯有利。
3.温度:温度升高有利于活性炭脱氯,这种规律与活性炭物理吸附规律不同,这也说明不能将活性炭脱氯过程看成单纯的物理吸附过程。
4.水浊度的影响:水浊度高,有可能会堵塞一部分活性炭孔,从而阻碍余氯分子向活性表面的扩散,因而使脱氯速度下降。
1. 又称活性炭黑,是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳,主成分除碳外还有氧、氢等元素。主要原料几乎可以是所有富含碳的有机材料,如:煤、木材、果壳、椰壳、核桃壳等。在高温和一定压力下通过热解作用转换成活性炭。
2. 用木炭、各种果壳、优质煤、优质椰子壳为原料,通过物理和化学方法进行炭化(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、烘干等工序精制处理,再经除杂、活化筛分等工艺制作而成。
3. 在同等条件下,椰壳炭质量及特性最好,有最大的比表面积。椰壳活性炭市场价格2.5-3.5万元/吨,正规工厂每支滤芯活性炭约300-350克,活性炭滤芯中炭成本约7.50-12.50元/支。
1.木质炭:以优质木炭(木屑)、竹炭(竹)为原料,外形为粉末状、柱状、颗粒状。优点:比表面积大,活性高,灰份杂质低,中孔发达,脱色力强,孔隙结构较大等比重轻性价比高。缺点:价格偏高,资源有限。
2.椰壳炭:优点:机械强度高,孔隙发达,比表面积大,吸附速度快及容量高,强度高、杂质低。易于再生,经久耐用等。缺点:受进口价格影响,价格偏高。
3.果壳炭:以果壳(杏壳、樱桃壳、酸枣壳、核桃壳、橄榄壳等)为原料。优点:价格较低。缺点:质量不如椰壳炭,强度较低,难适用高要求领域。
5.煤质炭:用褐煤、泥煤、烟煤、无烟煤为原料,外形分颗粒、柱状、粉状等。优点:价格较低,原料资源储量大。缺点:杂质高,难做成高性能活性炭,难适用于高要求领域。其外观普遍为黑色圆柱状活性炭,不定形破碎炭。
6.矿物质炭:主要成分是活矿石成分,如:纳米活矿石。原料经过筛选,加入海泡石、凹凸棒土等精制而成。
7.载银炭:以特殊工艺使活性炭载银,含银量0.1-0.3%,缓慢释放有杀菌作用银离子,除吸附外,还抑制细菌繁殖。3-8万元/吨。
1.粉状(PAC):90%以上能通过80目标准筛或粒度小于0.175毫米。颗粒细小,比表面积大,吸附效果优良,缺点是极容易出现漏炭。
2.颗粒活性炭(KAC):不定型炭,粒度大于0.175毫米。也可用粉状炭加入粘结剂加工而成。缺点是较容易漏炭。
3.圆柱形活性炭:又称柱状炭,由粉状原料和粘结剂经混捏、挤压成型再经炭化、活化等工序制成。有实心和中空之分。
4.球形活性炭:制取方法与柱状炭类似,也可用液态含碳原料经喷雾造粒、氧化、炭化、活化制成,网上真人百家作假视频。还可用粉状活性炭加粘结剂加工。
5.烧结活性炭(CTO):又称炭棒或压缩活性炭,由颗粒炭加粘结剂(如PE树脂)加温烧结挤压成型,包白色聚丙烯(PP)无纺布。
6.其它形状的活性炭:还有其他形状的,如活性炭纤维、活性炭纤维毯(ACF)、活性炭布、蜂窝状活性炭、活性炭板等等。
②物理法:用水蒸汽、二氧化碳、空气(主要是氧)为活化介质,在高温下(600~1000℃)进行活化的方法。
③化学-物理法或物理-化学法:用不同原料和采用不同化学法与物理法组合,对孔隙结构进行调控,制取性能不同的活性炭。
(四)按孔径分:大孔:孔径50纳米。过渡孔:孔径2-50纳米。微孔:孔径2纳米。活性炭的表面积主要是由微孔提供的。
1.长时间吸附杂质、有机物、污染物等会在活性炭表面寄生大量细菌及微生物,而吸附有机物会给细菌等微生物提供营养。随着细菌的不断繁殖增生,最终会导致水中菌落总数超标。同时,微生物会将水中的氨氮转化为亚硝酸盐氮,而亚硝酸盐氮会使水中的亚硝酸盐含量增高。虽然亚硝酸盐本身不是致癌物质,但它与水中胺类物质反应生成的亚硝胺是强致癌物质。
1.看密度:孔隙越多,吸附性能就越高,就越酥松,相对密度就越低,手感就会越轻,在等重量包装情况下,体积也就越大。
2.看颗粒大小:颗粒越小,接触面积就越大,比表面积也越大,吸附性能就越好,但是颗粒越小,粉碎制作过程中损耗也越大,粉尘也越多,成本也就越高,所以很多厂家为降低成本,使用大颗粒活性炭,性能当然不好,一般颗粒大小在0.5毫米左右的活性炭既达到了最佳性能,又确保不是粉末,没有污染。
3.看组份(成分):椰壳炭是吸附异味和苯等污染首选,气相球形微孔活性炭是最理想的甲醛吸附炭。建议选购椰壳炭和气相球形微孔炭混合的综合吸附产品。
4.看粉尘:生产活性炭过程中,必须把粉碎的原料进行去除粉尘处理,否则粉尘过多,清洁度就差。劣质活性炭没有进行后处理,粉尘很大。
5.看企业:专业活性炭生产企业,厂家直接生产,技术质量才过硬,成本才不高,性价比才好。劣质活性炭厂家,多为贸易公司,更有建材城生产活性炭的,这些品牌厂家根本没有生产能力,更没有产品标准和企业标准,质量可想而知。
6.看外包装:在空气中或多或少弥漫着各种有机大分子物质,在刚装修不久的商店或家里的储藏柜里酚醛类物质浓度极大,这些物质都会被活性炭所吸附,日积月累,活性炭的吸附性能会降低甚至无法使用,吸附值越高的活性炭越应该密封包装。活性炭的外包装必须密封,否则长时间接触空气还没使用就已经失效了。
7.看成份:市面上劣质产品,多采样工业用圆柱状煤质活性炭,或者颗粒直径大于2mm的大颗粒果壳炭,或者颗粒状竹炭,这些都不是民用气相吸附活性炭。建议选购小颗粒(颗粒直径在0.5毫米左右)专业气相吸附椰壳炭和球形微孔活性炭。
8.看活化:市场假冒活性炭有的用未经过“活化”的活性炭半成品“炭化料”来冒充,缺少这个过程的炭化料可以说几乎没有任何吸附性能。炭化料由于没有进行活化造孔的过程,所以表面要比活性炭光洁,且颜色发白,略有金属光泽,手感上要比活性炭硬,且重量也重许多。没活化的椰壳炭一公斤才2.5元左右,这就是市场上有用低吸附活性炭冒充高吸附活性炭销售的动机。还有相当一部分假冒活性炭采用劣质原料搀硅藻土烧制,其碳含量极低,大部分为无活性物质,这种碳颜色相对较白,手感非常重,颗粒长度较长,强度也很高,互相碰撞会发出类似陶瓷敲击时的清脆声音,用手掰开会发现断面上有白色细小颗粒。
9.专家总结:不能把低吸附值的炭雕、普通活性炭与优质活性炭等同起来。不要被市场上欺骗性广告用语所忽悠,如:载银活性炭除甲醛、苯系物;触媒活性炭装修治污染;纳米活性炭除甲醛等。
1.去除粉尘:不要直接用自来水冲洗,活性炭多孔隙一旦吸附大量自来水中的氯以及漂白粉,在随后放置到过滤器中使用时会对水质造成破坏。
2.定期更换:以免因“吸附饱和”而失去功效。且更换的时机最好不要等它失效以后再更换,方可确保能不断地把水中有害物质去除。
4.检测水质:使用时应经常检测水质变化,作为活性炭失效而更换的时间判断依据。
(一)土法生产:部分小企业将各类果壳(杏壳、桃壳、核桃壳、枣核)或煤质炭通过土法生产,充当优质炭销售。这样的产品强度会稍高一些,碘值在200-300毫克/克之间,亚甲基蓝脱色力5毫升/0.5克左右,水分大约在15%,吸附处理及理化指标非常低。
1. 我国有世界上公认的能用来生产煤质活性炭的优良原料,分布于山西、宁夏、新疆等地,但由于煤属于矿物质原料,金属氧化物会偏高,甚至重金属超标。
2.混合炭滤芯:将优质天然煤质破碎炭按一定比例掺入到椰壳活性炭当中。只要各项指标都能控制在相关国标要求之内,选用煤质颗粒活性炭作为家用净水机的前置滤芯也未尝不可,在发生化学吸附方面比结构相对稳定椰壳活性炭更有优势。
2.再生炭:生产厂购进已使用过的活性炭,再回炉处理,有的甚至放露天场院在太阳下晒干后即充新品卖出或掺进新活性炭中,以降低成本和售价。上海疾控中心就曾检测到CODMn去除率为零的怪事。
3. 回收炭需要用纯水洗,但很多活性炭厂没有纯水装置,就用河水、井水甚至用臭水沟中的水去洗炭。
4. 活性炭应用范围较广,如果将农药、医药等化工方面使用过的活性炭经再生后用在家用净水器滤芯,会带来极大危害。
1.看外表:回收的废炭原料规格、品种不一,简易再生后的产品颗粒度不均匀,颗粒的壁厚会有明显差异。
2.看色度:经高温再生表面呈灰暗颜色,颗粒的断面不光亮,细看会细小的炸裂纹,棱角不分明稍呈圆滑过渡,这点特别明显。
3.看杂质:处理过的回收炭中有少量颗粒表面呈暗黄色,还会有少量石英砂颗粒,灰分含量高达15%以上,比普通的煤质炭灰分还高。
唯一的一个简单、粗暴、砸钱就能出效果的好东西。但制约因素也很大,就是要砸钱,因为活性炭的饱和再生是个大问题。
除甲醛最经济最有效的除甲醛方法就是通风,在通风之前最好先提高一下室内温度,加快甲醛的释放,然后再通风,会有事半功倍的效果。
家里多摆放一些绿植,像绿萝,吊兰,常青藤等,都是可以吸收甲醛的。而且可以美化环境,只是效果不特别明显。
室内多放置一些活性炭包,比如纳净石,巧洛稀等都是可以长期吸附分解甲醛,一般都能使用2-3年,效果还是可以的。
光触媒除甲醛,最快捷的除甲醛方法,但是甲醛的释放都是长期的,一般都是3-15年,单单使用光触媒,是容易反复的,而且光触媒本身就是一种化学物质,容易产生其他空气污染。