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    凈水器中的“萬能吸附劑”

    凈水器中的“萬能吸附劑”

    更新時間:2013-01-15 10:05 來源:龍泰水處理 點擊數:387
                                                                       凈水器中的“萬能吸附劑”
    隨著國民經濟的迅速發展,工業的快速發展隨之帶來了日益嚴重的環境污染,其中對水質的污染尤其重要。凈水器作為一種新型的水家電,正逐步走入中國家庭。凈水器的工作原理可分為物理吸附(活性炭)及機械攔截(微濾膜,超濾膜及反滲透膜)兩大類型。
        活性炭自1900年被發明并作為吸附物料應用,因其表面積大,吸附速度快,吸附溶量高,易于再生,經久耐用等特點被公認為“萬能吸附劑”而被廣泛的應用于飲用水凈化領域。
        凈水行業中活性炭的分類;活性炭按原材料可分為椰殼活性炭,木質活性炭,果殼活性炭和煤質柱狀活性炭,煤質活性炭等。其中椰殼活性炭因其機械強度高,成分單一,空隙結構發達比表面積大等優點為在飲用水凈化領域中的最優選擇。
        下面為不同原材料來源的活性炭的大致碘值


    活性炭類型 碘值
    椰殼活性炭  ≥950mg/g
    木質活性炭 ≥800 mg/g
    果殼活性炭 ≥850 mg/g
    煤質柱狀活性炭 ≥850 mg/g
    煤質活性炭 ≥400 mg/g
        按制作工藝來可分為粉末活性炭,顆粒活性炭,纖維成型活性炭,壓縮活性炭和復合燒結活性炭。下面簡要介紹各種活性碳制作工藝:
        粉末活性炭和顆粒活性炭,為活性炭常見的兩種形態
        粉末活性炭顆粒大小小于0.18毫米,顆粒活性炭顆粒大小為0.2到5毫米。粉末活性炭因其具有更多的空隙介紹,其表面積更大,故常被用于凈水領域。又為了使活性炭與水充分接觸同時防止炭粉泄露,通常以粉末活性炭作為原料,通過各種工藝將粉末活性炭制成棒(塊)狀。
        常見的有三種活性炭棒
        1壓縮活性炭棒
        壓縮活性炭以煤質或椰殼活性炭類活性炭粉末為原料,加以粘合劑升溫壓縮,擠壓成型。壓縮活性炭棒的制造工藝簡單,設備投資較小。相比傳統的顆粒活性炭濾芯,壓縮活性炭濾芯可以避免炭粉的泄露,確保下游流體的衛生。壓縮活性炭濾芯的物理物理攔截過濾精度一般為5un-30um。具有優良的有機物、氣味、余氯及色素的吸附能力及良好的耐溫、耐酸堿性能以及化學兼容性。廣泛運用于有機溶劑的脫色過濾,水處理凈化,除味,脫色,等過濾工藝。
        2纖維成型活性炭棒
        纖維成型活性炭以優質碳粉,高分子纖維,活性劑及復合濾料等為原料,通過制漿,攪拌,真空成型,高溫烘烤,及壓縮等特殊工藝制成。纖維成型活性炭制造成本低,產量大,通過組份配方調整,能制造不同過濾性能的活性炭濾芯。纖維成型活性炭濾芯的物理攔截精度一般為1un-50um。具有一定的物理攔截過濾能力
        3復合燒結活性炭棒
        復合燒結活性炭以優質炭粉及多種復合濾料為原料,通過攪拌,填模,預壓,高溫烘烤,及后加工等特殊工藝成型。復合燒結活性炭制造工藝靈活,能制造各種形狀,不同過濾性能得活性炭濾芯。復合燒結活性炭濾芯通過組份配方的控制,能最大程度保留,優化活性炭的空隙結構及表面積,均勻的物理結合能有效增加過濾時間,通過復合濾材高效過濾,去除異味、異色、重金屬以及三鹵甲烷等有害有機物,并有效抑制細菌繁殖。復合燒結活性炭物理攔截過濾精密度一般為:0.5um-50um。所以除高效化學吸附能力外,燒結活性炭濾芯還具有良好的物理攔截過濾能力。
        通過實驗說明不同類型活性炭的凈水性能,實驗通過將碘值相同的活性炭原料制作城各種形式的活性炭,測試其在恒定余氯水平的水源下,在實驗條件相同下測試其過濾性能。


    活性炭類型 處理1000L時出水口水質平均余氯濃度 出口余氯最高值mg/L 出口余氯最低值mg/L
    粉狀活性炭 0.68 1.38 0.15
    顆粒活性炭 0.64 1.54 0.31
    纖維成型活性炭 0.81 1.68 0.36
    壓縮活性炭 0.46 0.98 0.12
    復合燒結活性炭 0.28 0.34 0.02
        余氯水平1-2mg/L,活性炭重量:約120克,流量1.5L/min
        從實驗可以得出,因活性炭工作原理為體積很小的活性炭顆粒具有很大的表面積,而且活性炭顆粒中還有更細小的孔----毛細管。這種毛細管具有很強的吸附能力,由于炭粒的表面積很大,所以能與雜質充分接觸。當雜質碰到毛細管被吸附,起凈化作用。因活性炭主要依靠其表面積而起吸收作用。故活性炭與水的接觸是否充分對活性然處理能力有直接的影響,在測試用2mg/L的含氯水源通過碘值和重量相同的不同類型活性炭,在流量相同下復合燒結活性炭的過濾效果最好,同時從出口余氯水平的最高與最低值可以反映其性能穩定。更重要的是燒結活性炭在其制造工藝中可通過添加在活性炭中均勻加入各種有效水質凈化物料而起到去除重金屬和抑制細菌繁殖等效用。
        由于活性炭的優良過濾吸附性能,被廣泛運用。對此,有大量研究針對活性炭的研究。
        下面對活性炭是否容易滋生細菌的問題進行闡述:
        1在活性炭上游端增加膜過濾手段,常見的膜技術有聚丙烯無紡布技術和尼龍膜技術。從技術性能來看。聚丙烯無紡布其過濾精度通常為0.5微米,最高精度為0.2微米而市面上基本沒有0.2微米的無紡布產品。故尼龍膜技術為最優選擇。而絕對精密度0.2微米的尼龍膜又被稱為醫藥級尼龍膜。其在藥物制劑及生物制藥上被廣泛運用,被作為最后一道的過濾手段被強制應用于各種非口服液體制藥(針劑、輸液)的生產當中。
        2在活性炭中添加銀離子或溴離子樹脂而起抑制細菌生長或起殺菌作用,在活性炭中均勻的加入上述材料,在合理的范圍內能針對細菌其抑制或殺滅的作用。另外也有人爭論認為,因為膜過濾精密度通常高于活性炭之過濾精度,已有過濾器將膜過濾至于活性炭過濾器之后,
        以防止活性炭顆粒在使用過程中,釋放并逃逸到終端用水設備上。該問題從過濾原理上來說,活性炭可以吸收水中的消毒劑(如余氯),其下游水中沒有足夠的濃度抑制水中細菌繁殖,故其下游存在細菌滋生的風險。為防止其碳粉泄漏,只有使用復合燒結活性炭之工藝制造之活性炭,因其結構連接緊密而使其活性炭顆粒不易逃逸。燒結活性炭,約120克,1.5L/min,


    活性炭除菌模式 抑菌處理量L 抑菌時間Day
    單用活性炭 500 22
    活性炭+膜 500 22
    膜+活性炭 3122 382
    銀離子組分活性炭 3822 421
        故從上述實驗結果可以得出,在活性炭技術因其強大的吸附能力,被廣泛用于凈水器行業。同時如果與銀離子抑菌技術。其即能發揮吸附性能又能保證微生物安全性。
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