活性炭濾芯是一種以活性炭為核心過濾材料的濾芯,通過吸附作用去除液體或氣體中的異味、有機(jī)物、余氯、重金屬等污染物,廣泛應(yīng)用于水處理、空氣凈化、食品工業(yè)等領(lǐng)域。以下是關(guān)于活性炭濾芯的詳細(xì)解析:
一、核心材料:活性炭
制備工藝
物理活化法:以木材、椰殼、煤等為原料,在高溫下與水蒸氣或二氧化碳反應(yīng),形成多孔結(jié)構(gòu)。
化學(xué)活化法:用磷酸、氯化鋅等化學(xué)試劑浸漬原料,低溫碳化后形成高比表面積的活性炭。
椰殼活性炭:孔隙發(fā)達(dá)、吸附能力強(qiáng),是高端濾芯的首選材料。
關(guān)鍵特性
比表面積:優(yōu)質(zhì)活性炭比表面積可達(dá)800-2000 m2/g,提供大量吸附位點。
孔隙結(jié)構(gòu):
微孔(<2nm):吸附小分子(如余氯、揮發(fā)性有機(jī)物)。
中孔(2-50nm):吸附較大分子(如苯系物、農(nóng)藥殘留)。
大孔(>50nm):作為通道,促進(jìn)液體或氣體流通。
吸附容量:單位質(zhì)量活性炭可吸附數(shù)百毫克污染物,具體取決于污染物性質(zhì)和濃度。
二、結(jié)構(gòu)與類型
常見結(jié)構(gòu)
壓縮活性炭濾芯:將活性炭粉與粘結(jié)劑混合后高溫壓縮成型,密度高、吸附效率穩(wěn)定。
顆粒活性炭濾芯:填充顆粒狀活性炭,孔隙率高、流速快,但易產(chǎn)生碳粉泄漏。
燒結(jié)活性炭濾芯:通過高溫?zé)Y(jié)將活性炭顆粒融合,無碳粉脫落,適用于高精度過濾。
活性炭纖維濾芯:以活性炭纖維為材料,吸附速度快、再生性強(qiáng),但成本較高。
復(fù)合結(jié)構(gòu)
活性炭+PP棉:外層PP棉攔截大顆粒,延長活性炭壽命。
活性炭+超濾膜:結(jié)合吸附與過濾,去除微生物和膠體。
活性炭+KDF(銅鋅合金):通過電化學(xué)作用去除重金屬,延長活性炭壽命。
三、核心功能
去除異味與余氯
活性炭表面官能團(tuán)(如羧基、酚羥基)可吸附余氯,消除水中的漂白粉味。
吸附揮發(fā)性有機(jī)物(如苯、甲醛),改善空氣或水的口感和氣味。
吸附有機(jī)污染物
去除農(nóng)藥殘留、四氯化碳等致癌物。
降低化學(xué)需氧量(COD),改善水質(zhì)透明度。
部分重金屬去除
通過物理吸附或化學(xué)還原作用去除鉛、汞、鎘等重金屬離子。
改善口感
吸附水中異色、異味物質(zhì),使飲用水口感更清甜。