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活性炭滤芯（滤器）知识树 目录 2 活性炭介绍 活性炭 活性炭是由木质原料或煤炭，通过碳化、活化、粉碎、清洗等工序制成，外观呈黑色，内部孔隙结构发达、表面积大，吸附能力强的一类微晶质碳素材料。它是一种常用的吸附剂、催化剂或催化剂载体，广泛应用于几乎所有的国民经济部门和人们的日常生活。 3 颗粒活性碳 颗粒活性碳 活性炭介绍 活性炭生产工艺 几乎所有的含碳材料都可以用来生产活性炭，如木材、锯屑、泥炭、稻草、煤、果壳以及含炭有机废渣等都可以做原料，经高温炭化和活化或直接活化而制得。 在制造过程中以活化过程最为重要，活化条件会对活性炭的结构和性能产生很大影响。根据活化方法可分为:药剂活化法和气体活化法。 4 5 化学品活化法生产流程 气体活化法生产流程 活性炭介绍 6 原料 来源 制造 方法 外观 形状 应用 场合 活性炭分类 活性炭的作用 活性炭具有优良的吸附、催化和一定的化学反应性能，同时又具有物理、化学的相对稳定性。广泛应用于几乎所有国民经济部门和人们的目常生活。 7 活性炭的作用 活性炭主要用于去除饮用水中的污染物，如异臭、异味、消毒副产物（余氯）以及含氮化合物和残留洗涤剂、农药、酚、菌类等污染物。 水处理活性炭一般包括普通活性炭和功能活性炭； 普通活性炭：具备基本的过滤和吸附功能，以椰壳活性炭性能能最好。 功能活性炭：载银和载碘活性炭等， 主要以杀菌、抑菌为主。 8 活性炭的作用 水处理系统中的作用 活性炭可去除水中嗅和味、色度、余氯、胶体、有机物(合成洗涤剂、农药、除草剂、杀虫剂、合成染料、三卤甲烷、卤乙酸、内分泌干扰物如邻苯二甲酸酯PAES等) ，因此较为广泛的用于家用水处理系统中。 活性炭用于前置预处理，即前置活性炭滤芯主要是吸附水中的余氯和有机物，特别是余氯，以保护RO膜，防止其被氧化，一般位于系统的第二级； 活性炭用于后置处理，即后置活性炭滤芯，主要起进一步吸附有机物和调节出水口感的作用，一般位于最后一级，后置活性炭滤芯也会添加抑菌成分，如银离子或碘。 9 活性炭吸附原理 活性炭在结构上是由微晶碳组成的，它的排列不规则，在交叉连接处有细孔，而在活性炭活化时，这些地方会产生碳组织缺陷，从而形成许多孔洞，这些孔大部分为微孔（＜150nm），使之具有很大的比表面积。 活性炭几乎95%以上的表面积都在微孔中，因此除了有些大分子进不了外，微孔是决定活性炭吸附性能高低的重要因素。 10 活性炭吸附原理 11 活性炭微孔示意图 活性炭吸附原理示意图 物理吸附：主要为范德华力，物理吸附可去除水中的有机物、胶体等。 化学吸附：化学反应及催化作用，化学吸附可去除水中的余氯、氯胺等等。 C+Cl2+H2O CO+2H++2Cl- C+ClO- CO+Cl- C+2NHCl2+H2O CO+N2+4H++4Cl- 活性炭滤芯分类 按活性炭形态分为 颗粒活性炭滤芯、炭棒滤芯和碳纤维滤芯； 按水处理系统位置分为 前置活性炭滤芯和后置活性炭滤芯； 按功能分 普通活性炭滤芯和功能活性炭滤芯（载银、载碘等）； 12 活性炭滤芯分类 颗粒活性碳滤芯 将煤质炭或椰壳炭（果壳炭）直接封装成滤芯的形式，目前国内净水市场多采用此种滤芯； 优点：吸附性能优良，成本低，制备工艺简单； 缺点：首次使用会有黑水产生； 13 活性炭滤芯分类 炭棒滤芯 以煤质活性炭为原料，辅以食用级粘合剂，经挤压或烧结工艺加工而成，国外净水市场多采用此种滤芯； 优点：集吸附和过滤功能于一体，无黑水产生，余氯去除率高； 缺点：生产工艺复杂，价格高，水质较差地区易堵塞； 14 活性炭滤芯分类 载银活性炭滤芯 将银离子交换进活性炭炭的微孔，再经高温固定的一种滤芯产品。广泛用于净水器、矿泉壶、饮水机等净化设备中，其净化水的效果高于普通净水炭。载银后的活性炭同时可依照银离子的微动效应，起到杀菌、抑制菌的作用，去除水中异味、异臭以及微量有毒有害物质，净化后的水可直接饮用。 优点： 集吸附与抑菌功能于一体； 缺点： 成本较高，银离子释放浓度不均匀； 15 活性炭滤芯分类 活性炭纤维滤芯 以活性炭纤维封装而成的滤芯，主要应用于水龙头净水器、净水杯等，国外市场较为常见； 优点： 体积小、吸附速度快，余氯去除率高，无黑水出现，压力损失小，长时间保持大流量； 缺点： 成本较高； 16 活性炭滤芯分类 我司活性炭滤芯 17 M6滤芯 10”滤芯 20”滤芯 M8滤芯 活性炭劣势 活性炭吸附的大量有机物，会成为细菌等微生物的营养，导致细菌的大量繁殖滋生，并可能导致出水中菌落总数超标； 活性炭在微生物催化作用下，把水中氨氮转化为亚硝酸盐氮，常导致净水器出水亚硝酸超标，它可与水中胺类物质反应生成强致癌的亚硝胺。 定期更换活性炭滤芯或在后置出口加UV杀菌是解决水中微生物超标的好方法。 18 活性炭滤芯测试标准 共性标准 除外观、尺寸、气味、标志、试装外，重要的测试指标如下表所示： 19 检验项目 检验要求 检验方法 卫生安全 符合《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范》(2001)。 先对样品进行清洗，然后按照浸泡要求浸泡，取浸泡液进行检测。 卫生性能 有效的吸附水中余氯、有机物，对水中耗氧量去除率≥20%。 卫生安全取样后，冲洗滤芯5min，以耗氧量、余氯加标液作为进水过滤，稳定2min后，取出水进行耗氧量、余氯测试。 黑水量 0.1MPa水压下冲洗10分钟后静置，再次接通水源后不得有黑水或炭粉产生。 在0.1MPa水压下冲洗10分钟，用白色陶瓷杯直接取出水，静置10分钟后目测是否有炭粉。 活性炭滤芯测试标准 分类标准 20 型号 检验项目 检验要求 检验方法 M6M8 耐压性能 滤芯试装后，可以承受1.2MPa静态水压不变形、不损坏。 试装后，将其与1.2MPa的进水水源相接，静止5分钟。 耐水锤性能 试装后，可以承受0-1.05MPa 10万次水锤试验无变形、无损坏。 将滤芯试装后，连接在水锤测试仪上，调节参数1.05MPa（升压时间1s，降压时间2s），进行10万次的水锤测试。 爆破压力 爆破压力≥3.2MPa。 将滤芯试装后，连接到爆破台，缓慢上升压力。 初始流量 在0.3MPa进水压力下，初始流量≥3L/min 将滤芯用2分管与0.3MPa水源相接，测试出水1min，测3次，取均值。 10”20” 初始流量 在0.3MPa进水压力下,10″流速≥3L/min；20″流速≥7L/min; 将滤芯与预装配滤瓶试装，与0.3MPa水源相接驳，测试出水1min，测3次，取均值。 活性炭滤芯测试标准 分类标准 21 型号 检验项目 检验要求 检验方法 颗粒炭 填充料 填充料为木质活性炭，其性能满足《JJY03-14零部件检验基准书-活性炭》的各项指标值。 取填充活性炭按照《JJY03-14零部件检验基准书-活性炭》要求进行检测 10″ 装填量 10″前置：680±30mL；重量为310±20g；后置：110±10g； 抽取样品，用电子称测量重量。 20″ 装填量 20″前置：1900±190mL，650±20g； 抽取样品，用电子称测量重量。 M6 装填量 前置160 ±15g； 后置180 ±15g 抽取样品，用电子称测量重量。 M8 装填量 前置150 ±15g； 后置170 ±15g 抽取样品，用电子称测量重量。 THANKS 净水设备 •研发技术部 22
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