微孔:占總孔隙體積的 80%-90%,是吸附小分子雜質的核心(如余氯、小分子有機物、異味物質)。微孔數量越多,對余氯、三氯甲烷等小分子污染物的吸附容量越大,過濾效率越高(例如:飲用水處理中,微孔豐富的活性炭可快速降低水中余氯至 0.1mg/L 以下)。
中孔:主要吸附中等尺寸分子(如色素、腐殖酸、部分膠體有機物)。若處理含大量色素的水(如印染廢水、地下水),中孔占比高的活性炭能更高效截留色素分子,避免 “微孔堵塞、吸附飽和快” 的問題。
大孔:作用是 “通道”—— 引導水流和雜質分子快速進入微孔 / 中孔,減少吸附阻力。若大孔不足,水流易在濾料表層形成 “堵塞層”,導致過濾壓差驟升、流速下降,間接降低整體效率。
普通活性炭比表面積約 800-1200㎡/g,優質活性炭可達 1500-2000㎡/g(1g 活性炭的表面積相當于 1.5-2 個足球場)。
比表面積越大,意味著活性炭與水的接觸面積越大,能吸附的雜質分子數量越多(吸附容量更高),過濾效率和使用壽命也更長。例如:處理相同濃度的余氯水,比表面積 1500㎡/g 的活性炭,吸附飽和時間比 1000㎡/g 的延長 30%-50%,無需頻繁更換濾料。
椰殼活性炭:微孔最豐富、比表面積最大(1200-1800㎡/g),且灰分低(<5%)、強度高(耐磨損,不易粉化),對余氯、異味、小分子有機物的吸附效率最高,適合飲用水、食品工業等對水質要求高的場景。
煤質活性炭:中孔占比高、價格低,吸附容量大(但比表面積略低于椰殼炭),耐酸堿、耐高溫,適合工業廢水(如印染、化工廢水)處理(吸附色素、大分子有機物),或煙氣凈化場景。
木質活性炭:比表面積中等(800-1200㎡/g),灰分高(易粉化),價格低,適合低要求的水質凈化(如普通生活污水預處理),不適合高流速或長期運行場景。
物理活化:形成的孔隙更均勻(微孔為主),表面化學性質穩定,適合吸附小分子雜質(如飲用水除氯);
化學活化:形成的中孔更豐富,比表面積更大(但可能殘留化學藥劑),適合吸附大分子有機物(如工業廢水除色素)。
粒徑過小(<0.5mm):濾層間隙小,水流阻力大,易堵塞(壓差快速升高),需頻繁反洗,反而降低運行效率;
粒徑過大(>2mm):濾層間隙大,水流流速快,水與活性炭的接觸時間短(“水未被充分吸附就流出”),吸附不徹底,過濾效率下降;
最優選擇:根據流速匹配粒徑(如飲用水過濾流速 10-15m/h,選 0.8-1.5mm 粒徑;工業廢水流速 5-10m/h,選 1-2mm 粒徑),平衡 “接觸時間” 與 “水流阻力”。
強度低的活性炭(如部分木質炭)在反洗或長期運行中易粉化,產生的細粉會隨出水排出(導致出水濁度升高),同時細粉堵塞濾層間隙,增加阻力,需頻繁更換濾料,降低效率;
強度高的活性炭(如椰殼炭、優質煤質炭)使用壽命可達 1-3 年,減少更換頻率,保障長期穩定過濾。
不規則顆粒(如破碎炭):濾層間隙分布更均勻,水流接觸更充分,吸附效率高于球形炭;
球形炭:流動性好,反洗時易沖洗徹底,但濾層間隙較均勻性差,適合高流速場景(如工業循環水)。
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