活性炭净水材料主要有以下种类:
按原料分类2:
木炭:由木屑为原料制成,具有一定的吸附能力,可用于净水,但由于其生产过程相对简单,吸附性能相较于其他一些活性炭可能稍弱。
竹炭:以竹子为原料,竹子中含有丰富的纤维,经过炭化、活化等工艺处理后制成的竹炭,具有较多的微孔结构,对水中的一些有机物、异味等有一定的吸附去除作用。
果壳炭:以核桃壳、杏核、枣核等果壳为原材料,这种活性炭的优点是价格相对较低,在品质上要高于煤质活性炭,具有一定的吸附性,可用于去除水中的余氯、异色、异味以及部分有机物等15。
木质活性炭:
煤质活性炭:以无烟煤为原料,通过炭化、活化等技术处理而成。煤质活性炭价格低廉、产量大,在大型的净水设施如自来水厂和污水处理厂应用较多。不过,其灰分高、重金属含量相对较高,不太适用于对饮用水的深度净化13。
椰壳活性炭:以椰子壳为原料,经过一系列工艺处理制成。其孔隙结构发达,比表面积大,吸附能力强,在水处理行业得到了广泛的应用。可以有效去除水中的余氯、重金属、有机物等有害物质,并且出水口感好,但价格偏高3。
骨炭:由动物骨头制成,在净水领域的应用相对较少,其吸附性能和其他特性与常见的木质、煤质和椰壳活性炭有所不同2。
按形态分类:
粉状活性炭(PAC):将活性炭研磨至粉末状,其比表面积大,孔径中空、小孔多且大小均匀,吸附能力较强。但由于其粒度较细,在使用过程中可能会存在泄漏、难以回收等问题,目前只有极少数厂家的净水器在使用。
颗粒活性炭:将活性炭制成颗粒状大小,是最常用于净水器滤芯中的一种形态。不过,由于呈颗粒状,其吸附污染物的比表面积相对较小,滤芯的吸附能力也相对较低。并且,如果颗粒活性炭填充方式不当,在水的压力冲击下容易形成水路,导致水和活性炭不能充分接触,影响净化效果。
活性炭纤维毡(ACF):以粘胶基纤维长丝或聚丙烯腈基纤维为原料,经过加工、炭化、活化、高温处理等工艺制成。其微孔比颗粒活性炭多,比表面积大(1000~1600m²/g),吸附容量大(高 2~6 倍),吸附速度快,且具有较好的再生能力,但价格昂贵,也可能会繁殖细菌。
烧结活性炭滤芯(CTO):又称炭棒滤芯、压缩活性炭滤芯。由颗粒活性炭添加到粘结剂(如 PE 树脂)中进行高温烧结而成,在碳芯外层常常包覆白色聚丙烯(PP)无纺布。其具有吸附与过滤(平均孔径 3~20 微米)两种功能,但过滤性能低于 PP 熔喷滤芯,吸附功能低于颗粒活性炭滤芯。
按功能分类:
普通活性炭:主要通过物理吸附作用去除水中的各种污染物,如有机物、重金属离子、余氯、异色、异味等物质。
载银活性炭:一般以果壳活性炭为原料,通过特殊工艺使之载银,含银量通常为 0.1~0.3%。银离子在水中会缓慢释放,除了具有普通活性炭的吸附功能外,还具有抑制细菌繁殖的功能。不过,载银活性炭的生产工艺要求较高,如果处理不当可能会导致银离子超标等问题。