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美国一位水处理专家指出:活性炭是一种多孔性的含炭物质, 它具有高度发达的孔隙构造, 是一种极优良的吸附剂, 每克活性炭的吸附面积更相当于八个网球埸之多. 而其吸附作用是藉由物理性吸附力与化学性吸附力达成. 其组成物质除了炭元素外,尚含有少量的氢、氮、氧及灰份,其结构则为炭形成六环物堆积而成。 由于六环炭的不规则排列,造成了活性炭多孔体积及高表面积的特性。
活性炭可由许多种含炭物质制成,这些物质包括木材、锯屑、煤、焦炭、泥煤、木质素、果核、硬果壳、蔗糖浆粕、骨、褐煤、石油残渣等。其中煤及椰子壳已成为制造活性炭常用的原料。活性炭的制造基本上分为两过程,保证过程包括脱水及炭化,将原料加热,在170至600℃ 的温度下干燥,并使原有的有机物大约80%炭化。第二过程是使炭化物活化,这是经由用活化剂如水蒸汽与炭反应来完成的,在吸热反应中主要产生由CO及H2组成的混合气体,用以燃烧加热炭化物至适当的温度(800至1000℃),以烧除其中所有可分解的物质,由此产生发达的孔结构及巨大的比表面积,因而具有很强的吸附能力。
柱状活性炭
在实际使用中,被不断过滤的情况下能用多久。不过活性炭的存放寿命一般在3-5年,但也要取决于封存的环境、温湿度和产品的质量。 柱状活性炭过滤的量有多大。只有当它吸满了脏东西而饱和后,其使用寿命也就到头了。在一般情况下活性炭的使用寿命多也不会超过一年。
正常情况下水处理活性炭的使用一般都在一年以上的,气体净化、废气处理用柱状活性炭在8个月或更长时间。经过长时间的使用后,活性炭吸附饱和后就需要进行更换了。 柱状活性炭 柱状活性炭工作的环境为未经过滤的原水,并且水质较好时,水浊度在10以下一般用3-6年更换。河水一般在3-4年更换一次。
颗粒状活性炭
1、无粘结剂法
无需添加粘结剂制备颗粒活性炭可分为两种:一是将一定形状尺寸的天然木质原料直接进行炭活化,得到无定形颗粒状活性炭;二是在无需添加粘结剂的条件下,化学药剂活化法自成型制备颗粒活性炭。
丰富的成型天然木质植物原料,如椰壳、核桃壳、橄榄核等果壳果核类,可直接通过物理或化学活化法制备不定形颗粒活性炭。Poinern等以澳洲坚果壳为原料,先进行高温炭化,再结合二氧化碳活化法制备颗粒活性炭,并探讨了活化温度对活性炭吸附金的影响。结果表明,高温活化有利于提高颗粒活性炭的吸金容量。