一、活性炭基本介紹
活性炭又稱活性炭黑。是黑色粉末狀或顆粒狀的無(wú)定形碳。活性炭主成分除了碳以外還有氧、氫等元素?;钚蕴吭诮Y(jié)構(gòu)上由于微晶碳是不規(guī)則排列,在交叉連接之間有細(xì)孔,在活化時(shí)會(huì)產(chǎn)生碳組織缺陷,因此它是一種多孔碳,堆積密度低,比表面積大。
二、活性炭?jī)羲?/strong>
活性炭是一種很細(xì)小的炭粒,有很大的表面積,而且炭粒中還有更細(xì)小的孔——毛細(xì)管。這種毛細(xì)管具有很強(qiáng)的吸附能力,由于炭粒的表面積很大,所以能與雜質(zhì)充分接觸。這些雜質(zhì)碰到毛細(xì)管被吸附,起凈化作用。
三、活性炭的要求
好的活性炭必須具有吸附容量大、使用壽命長(zhǎng)、機(jī)械強(qiáng)度高、灰份低、易沖洗、出水水質(zhì)好等特點(diǎn),它不但能除去異臭、異味、提高色度,而且對(duì)水中的各種有毒有害物質(zhì)如:氯、酚、汞、鉛、砷、氯化物、洗滌劑、農(nóng)藥、化肥等污染物具有很高的去除率。
四、具體主要技術(shù)指標(biāo)如下:
1、粒度(10—24目2.0—0.8mm ):≥95%
說(shuō)明:通常來(lái)說(shuō),顆粒越小的活性炭,比外表積越大,也就是吸附效果越好,但是顆粒越小,損耗也會(huì)越大,粉塵也會(huì)越多。
2、碘吸附值:≥1000mg/g
說(shuō)明:一般來(lái)說(shuō)碘吸附值越高,活性炭的吸附能力越強(qiáng)。
3、比表面積:1000---1200m²/g
說(shuō)明:若取1克活性炭,將里面所有的孔壁都展開(kāi)成一個(gè)平面,這個(gè)面積將達(dá)到1000平方米(既比表面積為1000g/m2)!影響活性炭吸附性的主要因素就取決于內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)的發(fā)達(dá)程度。(及比表面積越大,活性炭的吸附效果越好)。
4、亞甲蘭脫色力:≥10mL/g
說(shuō)明:除色能力。
5、耐磨強(qiáng)度:≥95%
說(shuō)明:即耐磨損或抗磨擦的性能;強(qiáng)度越高,活性炭性能越好。
6、干燥減量:≤10%
說(shuō)明:干燥減量及指水分,此值越低,活性炭質(zhì)量越好。
7、灼燒殘?jiān)?le;3%
說(shuō)明:灼燒殘?jiān)爸富曳?,此值越低,活性炭質(zhì)量越好。
8、充填比重:0.48---0.55g/mL
說(shuō)明:充填比重及指密度,一般密度越小,活性炭的吸附力越好。
9、PH值:6—8
活性炭使用壽命的簡(jiǎn)單計(jì)算公式: 活性炭的質(zhì)量假設(shè)為m(千克);
給水活性炭吸附量(7%)=0.07m(千克) =70m(克)
(給水活性炭吸附量根據(jù)活性炭的質(zhì)量好壞有所不同)
水流量=L(噸每小時(shí))3、看氣泡。將一小把活性炭投入水中,由于水的滲透作用,水會(huì)逐漸浸入活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)中,迫使孔隙中的空氣排出,從而產(chǎn)生一連串的極為細(xì)小的氣泡,在水中拉出一條細(xì)小的氣泡線,同時(shí)會(huì)發(fā)出絲絲的氣泡聲。這種現(xiàn)象發(fā)生得越劇烈,持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng),活性炭的吸附性就越好。
4、看脫色能力。活性炭吸附能力的另一個(gè)表現(xiàn)就是脫色能力,活性炭具有能將有色液體變成淺色或無(wú)色的神奇能力,這其實(shí)就是因?yàn)榛钚蕴课搅擞猩后w里的色素分子的原因造成的。正因?yàn)榛钚蕴康倪@種特性,被廣泛應(yīng)用于制糖工業(yè)領(lǐng)域中紅糖變白糖的生產(chǎn)過(guò)程中。
取兩只透明杯子,在一只杯子里放入純凈水,然后滴入一滴紅墨水(這里可以用任何一種便于觀察但不改變水的性質(zhì)的色素都可以,例如藍(lán)墨水、打印機(jī)彩色墨水,但不能使用墨汁和碳素墨水),攪拌均勻后將一半有色水倒入另一個(gè)杯子中留作對(duì)比樣。將活性炭放入有色水中,數(shù)量應(yīng)達(dá)到水的一半或更多,這樣效果會(huì)比較明顯,靜置10—20分鐘后與對(duì)比水樣進(jìn)行對(duì)照,在同等條件下,脫色效果越強(qiáng)說(shuō)明活性炭吸附性越好。
五、選購(gòu)活性炭還應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):
(1)活性炭包裝最好是密封包裝的。因?yàn)樵诳諝庵谢蚨嗷蛏俚貜浡鞣N有機(jī)大分子物質(zhì),特別是象在剛裝修不久的商店或家里的儲(chǔ)藏柜里酚醛類物質(zhì)濃度極大,這些物質(zhì)都會(huì)被活性炭所吸附,日積月累,活性炭的吸附性能會(huì)因?yàn)槲搅诉@些物質(zhì)而降低甚至無(wú)法使用。因此越是吸附值高的活性炭越應(yīng)該采用密封包裝以防止活性炭性能被外界干擾。
(2)現(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)的假冒活性炭有的是用活性炭的半成品“炭化料”來(lái)冒充,炭化料只有經(jīng)過(guò)“活化”過(guò)程才能成為真正的活性炭,而活化過(guò)程正是活性炭制造工藝中最重要的制造孔隙結(jié)構(gòu)的過(guò)程。缺少了這個(gè)過(guò)程的炭化料可以說(shuō)幾乎沒(méi)有任何吸附性能。
炭化料由于沒(méi)有進(jìn)行活化造孔的過(guò)程,所以表面要比活性炭光潔,且顏色發(fā)白,略有金屬光澤,手感上要比活性炭硬,且重量也重許多。還有相當(dāng)一部分的假冒活性炭采用的是劣質(zhì)原料攙硅藻土燒制,其碳含量極低,大部分為無(wú)活性的物質(zhì),這種碳顏色相對(duì)較白,手感非常重,顆粒長(zhǎng)度較長(zhǎng),強(qiáng)度也很高,互相碰撞會(huì)發(fā)出類似陶瓷敲擊時(shí)的清脆聲音,用手掰開(kāi)會(huì)發(fā)現(xiàn)斷面上有白色細(xì)小顆粒選購(gòu)時(shí)一定要注意以免上當(dāng)。
六、活性炭的注意事項(xiàng)
8.1使用活性炭需注意事項(xiàng)
(1)使用前要清洗去除粉塵,否則這些黑色的粉塵可能暫時(shí)會(huì)影響水質(zhì)的清潔度。但建議不要直接用新鮮的自來(lái)水沖洗,因?yàn)榛钚蕴康亩嗫紫兑坏┪酱罅孔詠?lái)水中的氯以及漂白粉,在隨后放置到過(guò)濾器中使用時(shí)會(huì)對(duì)水質(zhì)造成破壞。
(2)靠平時(shí)簡(jiǎn)單的清洗,是無(wú)法將活性炭的多孔隙中堵塞的雜物清潔干凈的。所以,務(wù)必定期更換活性炭,以免活性炭因“吸附飽和”而失去功效。且更換的時(shí)機(jī)最好不要等它失效以后再更換,如此方可確?;钚蕴磕懿粩嗟匕阉逑渌|(zhì)中的有害物質(zhì)去除。
(3)活性炭的處理水質(zhì)的效率與其處理用量相關(guān),通常為“用量多處理水質(zhì)的效果也相對(duì)好”。
(4)定量的活性炭被使用后,在使用初期應(yīng)該經(jīng)常觀測(cè)水質(zhì)的變化,并留意觀測(cè)結(jié)果,以作為多長(zhǎng)時(shí)間活性炭失效而更換的時(shí)間判斷依據(jù)。
8.2活性炭的運(yùn)輸和儲(chǔ)存需注意事項(xiàng)
(1)活性炭在運(yùn)輸過(guò)程中,不得用鐵鉤拖拽,應(yīng)防止與堅(jiān)硬物質(zhì)混裝,不可強(qiáng)烈振動(dòng)、磨擦、踩、砸,嚴(yán)禁拋擲,應(yīng)輕裝輕卸,以減少炭粒破碎,影響使用。
(2)應(yīng)儲(chǔ) 存于陰涼干燥處,防止內(nèi)外包裝袋破裂,防止受潮和吸附空氣中其它物質(zhì),影響使用效果。嚴(yán)禁與有毒有害氣體或易揮發(fā)物質(zhì)混放,存放要遠(yuǎn)離污染源。
(3)防止焦油類物質(zhì):在使用過(guò)程中,應(yīng)禁止焦油類粘稠物質(zhì)進(jìn)入活性炭,以免堵塞活性炭孔隙或遮蓋了活性炭展開(kāi)表面,使液體不能與活性炭展開(kāi)表面接觸,失去應(yīng)用效果,如液體中含有此類物質(zhì),應(yīng)在液體進(jìn)入活性炭床前進(jìn)行清除設(shè)以達(dá)到好的應(yīng)用效果。
(4)活性炭在儲(chǔ)存或運(yùn)輸時(shí),防止與火源直接接觸,以防著火。