活性炭过滤器
一、简介
一种罐体的过滤器械，外壳一般为不锈钢或者玻璃钢，内部填充活性炭，用来过滤水中的游离物、微生物、部分重金属离子，并能有效降低水的色度。
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氧中毒污染。同时还吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质，对水中异味、胶体及色素、重金属离子等有较明显的吸附去除作用，还具有降低COD的作用。可以进一步降低RO进水的SDI值，保证 SDI<5，TOC<2.0ppm。
二、应用范围
广泛适用于食品、医药、电子、化工、工业废水等行业。
1、能满足液压系统对过滤精度的要求，能够阻挡一定的杂质进入系统;
2、滤芯应该具备足够的强度，不会因压力而受到损坏;
3、通流的能力大，压力损失小;
4、易于清洗、更换。
三、特点
功能
1．活性炭吸附过滤器缸体采用水力模拟长径设计，并采用粒径合理，比表面积大于 1000m2/g 的高效活性炭，使其既有上层过滤又有下层高效吸附等功能，大大提高产水净化程度和碳的使用寿命。
2．经HG活性炭吸附过滤器处理后水质余氯含量：≤0.1PPM。
3．对水体中异味、有机物、胶体、铁及余氯等性能；
4．对于降低水体的浊度、色度，净化水质，减少对后续系统（反渗透、超滤、离子交换器）的污染等也有很好的作用。
产品
1、效率高：24小时连续工作，不需停机反冲洗。
2、运行费用低：不需高扬程大流量的反冲洗泵。
3、维护费用低：其在运行过程中除石英砂滤料外没有任何转动部件，故障率低，维护费用省。
4、一次性投资低：不需单设混凝池、澄清池等设施，不需反冲洗泵和电动、气动阀门等设备，工程量小，一次性投资省。
5、水头损失小：单一滤料且滤料清洁及时，水头损失小，总水头损失≤0.5m。
6、进水水质要求宽松：可长期承受150mg/L浓度SS进水水质，短时承受300mg/L浓度SS冲击而出水水质不变。
7、出水水质稳定、过滤效果好。滤料清洁及时，可保证高质、稳定的出水效果，无周期性水质波动现象。
8、易于改扩建：所采用的单元操作方式可根据水量变化灵活增加或删减过滤器数量，易于改扩建。
9、占地面积小，外形美观：其将传统的三段式再生水处理工艺为一体，节省用地约70-80%;外观更美观、紧凑。
四、原理
1、工作原理
活性炭的吸附原理是：在其颗粒表面形成一层平衡的表面浓度。活性炭颗粒的大小对吸附能力也有影响。一般来说，活性炭颗粒越小，过滤面积就越大。所以，粉末状的活性炭总面积大，吸附效果更佳，但粉末状的活性炭很容易随水流入水箱中，难以控制，很少采用。颗粒状的活性炭因颗粒成形不易流动，水中有机物等杂质在活性炭过滤层中也不易阻塞，其吸附能力强，携带更换方便。
活性炭的吸附能力和与水接触的时间成正比，接触时间越长，过滤后的水质越佳。注意：过滤的水应缓慢地流出过滤层。新的活性炭在次使用前应洗涤洁净，否则有墨黑色水流出。活性炭在装入过滤器前，应在底部和顶部加铺2～3厘米厚的海绵，作用是阻止藻类等大颗粒杂质渗透进去，活性炭使用2～3个月后，如果过滤效果下降就应调换新的活性炭，海绵层也要定期更换。
活性炭过滤器是一种内装填粗石英砂垫层及优质活性炭的压力容器。
在活性炭颗粒表面形成一层平衡的表面浓度，再把有机物质杂质吸附到活性炭颗粒内，使用初期的吸附效果很高。但时间一长，活性炭的吸附能力会不同程度地减弱，吸附效果也随之下降。如果水族箱中水质混浊，水中有机物含量高，活性炭很快就会丧失过滤功能。所以，活性炭应定期清洗或更换。
2、吸附原理
活性炭是一种很细小的炭粒 有很大的表面积，而且炭粒中还有更细小的孔——毛细管。这种毛细管具有很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很大，所以能与气体（杂质）充分接触。当这些气体（杂质）碰到毛细管被吸附，起净化作用。活性炭的表面积研究是非常重要的，活性炭的比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的，国内有很多仪器只能做直接对比法的检测。
该设备能去除清水中的异色，异味和汞，铅，镉，锌，铁，锰，铬等重金属物质，还可去除清水中的砷，氢化物，硫化物，余氯等高分子化合物及锶，镭等放射性物质，去除和杀死水中的细菌和大肠杆菌以及其它致癌物质。是生活饮水，食品，饮料，制药，化学等工业净化水的理想给水设备。活性炭过滤器结构简单，操作维修方便。适用与水质要求较高的食品,饮料,化工等企事业单位，还应用于饭店，宾馆，，车站，码头。作为工业用水和生活用水的给水设备。
五、过滤过程
活性炭过滤器吸附器内的滤料，底部可装填0.15~0.4米高的石英砂吸，作为支持层，石英砂的颗粒可采用20-40毫米，石英砂上可装填1.0-1.5米颗粒状的活性炭作为过滤层。装填厚度一般为1000－2000mm。
活性炭过滤器在装料之前，底部滤料石英砂应进行溶液的稳定性试验，浸泡24小时后，符合以下要求：全固型物的增加量不超过20mg/L。耗氧量的增加不超过10mg/L。在碱性介质中浸泡后，二氧化硅的增加不超过10mg/L。
活性炭过滤器石英砂冲洗干净后装入设备内应仔细清洗，水流应由上往下冲洗，脏水由下部排出，直至出水澄清，然后装入颗粒性活性炭滤料，再进行清洗，水流由下而上冲洗，脏水由上部排出。
活性炭过滤器的作用主要是去除大分子有机物、铁氧化物、余氯。这是因为有机物、余氯、铁氧化物易使离子交换树脂中毒，而余氯、阳离子表面活性剂等不但会使树脂中毒，还会破坏膜结构，使反渗透膜失效。
六、采用工艺
活性炭过滤器主要用于去除水中有机物，胶体硅，余氯(Cl2)等，对臭味，色度，重金属离子的吸附能力很强。饮料行业选用净水炭，可改善产品口感。
活性炭过滤器主要用于矿泉水，各种纯水工艺，游泳池和其它工艺中水质净化作用。具有除臭，除异味，去除水中氯离子等有机物功能。外壳采用不锈钢或碳钢制，填料采用净水活性炭。
活性炭过滤器根据采用的工艺和封装形式，又分为罐式和管式两种。罐式直接采用活性炭颗粒，下铺石英砂，出水效率高，但再生相对较麻烦。管式则是将活性炭颗粒加入粘结剂如加温烧结而成。使用和再生都比效方便。
七、功能
活性炭过滤器的工作是通过炭床来完成的。组成炭床的活性炭颗粒有非常多的微孔和巨大的比表面积，具有很强的物理吸附能力。水通过炭床，水中有机污染物被活性炭有效地吸附。此外活性炭表面非结晶部分上有一些含氧管能团，使通过炭床的水中之有机污染物被活性炭有效地吸附。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氧中毒污染。
八、影响因素
影响活性炭吸附的主要因素：
1、活性炭吸附剂的性质
其表面积越大，吸附能力就越强； 活性炭是非极性分子，易于吸附非极性或极性很低的吸附质；活性炭吸附剂颗粒的大小，细孔的构造和分布情况以及表面化学性质等对吸附也有很大的影响。
2、吸附质的性质
取决于其溶解度、表面自由能、极性、吸附质分子的大小和不饱和度、附质的浓度等
3、废水PH值
活性炭一般在酸性溶液中比在碱性溶液中有较高的吸附率。
PH值会对吸附质在水中存在的状态及溶解度等产生影响，影响吸附效果。
