一、核心原理与功能

1. 工作原理

• 物理吸附：依靠范德华力捕获有机物、色素、异味等分子。
• 化学吸附：通过表面官能团（如羟基、羧基）与重金属离子（如铅、汞）发生反应。
• 催化作用：分解余氯（Cl? + H?O → HCl + HClO，活性炭催化加速反应）。

2. 主要功能

• 去除有机物（如腐殖酸、农药残留、COD）；
• 吸附余氯、重金属离子（如铁、锰、砷）；
• 脱除色素、异味（如藻类代谢物、工业污染物）；
• 作为RO 膜预处理，防止膜元件被余氯氧化。

二、分类与适用场景

1. 按结构分类

2. 典型应用场景

• 饮用水净化：市政自来水厂去除余氯和有机物，改善口感。
• 电子 / 制药行业：制备高纯水前的深度吸附，确保水质达标。
• 食品饮料行业：去除原料水中的色素、胶体和异嗅物质。
• 污水处理：作为三级处理工艺，降解生化出水的难降解有机物（如 COD 从 50mg/L 降至 15mg/L 以下）。
• 工业循环水：控制微生物繁殖和有机物浓度，减少设备腐蚀。

三、关键维护要点

1. 反洗操作规范

• 频率：
  • 饮用水处理：每天 1 次，每次 10-15 分钟；
  • 工业废水处理：根据压差（＞0.15MPa）或水质恶化情况调整（可能每天 2-3 次）。
• 参数控制：
  • 流速：反洗水流速 10-15m/h，气水联合反洗时气速 15-20m3/(m2?h)；
  • 步骤：先停水静置 2 分钟，再开启反洗水（逆流方向），最后用清水正洗至浊度＜1NTU。
• 注意事项：避免反洗强度过大导致活性炭流失（粒径＞1.2mm 的椰壳炭更耐冲刷）。

2. 活性炭再生与更换

• 再生方法：
  • 热再生（800-900℃高温）：适用于吸附有机物的场景，恢复效率可达 90% 以上；
  • 化学再生（酸碱浸泡）：用于重金属吸附饱和的活性炭，需配套废水处理设施。
• 更换周期：
  • 饮用水场景：1-3 年（取决于原水 TOC 含量，如 TOC＞5mg/L 时需每年更换）；
  • 工业场景：3-12 个月（如化工废水处理中，污染物浓度高时可能 3 个月更换）。
• 判断依据：出水指标超标（如余氯＞0.1mg/L）、压降＞0.3MPa 或吸附容量下降至初始值的 30% 以下。

3. 微生物控制

• 风险：水温＞25℃且长期运行时，活性炭表面易滋生生物膜，导致亚硝酸盐超标。
• 措施：
  • 定期用臭氧（0.5-1mg/L，接触 30 分钟）或巴氏消毒（60℃热水循环 1 小时）；
  • 停运时保持滤罐满水，加入 0.1% 甲醛溶液抑菌。