活性炭过滤器在制药行业纯化工艺中的关键作用

主要构成部件包括：

1. 罐体： 材质可为碳钢（内衬环氧树脂、橡胶等防腐层）、不锈钢（304或316L）、或玻璃钢（FRP）。

2. 活性炭滤料： 核心部分。常用的是果壳炭（强度高、吸附效果好）和煤质炭（成本低）。颗粒大小通常为0.5-2.0mm。

3. 布水系统： 位于罐体顶部，确保进水均匀分布。

4. 集水系统： 位于罐体底部，用于收集过滤后的水。通常采用蘑菇型滤头或排管式滤网，防止活性炭颗粒流失。

5. 阀门及管道系统： 包括进水阀、出水阀、反洗进水阀、正洗排水阀等，手动、气动或电动控制。

6. 控制系统： 对于全自动型号，配有PLC控制器，可根据时间或压差自动启动反冲洗程序。

其工作过程基于吸附原理，主要分为过滤（吸附） 和冲洗两个阶段。

1. 过滤/吸附状态 (Filtration/Adsorption)：

• 水流从罐体上部进入，通过布水器后，自上而下地穿过活性炭层。

• 在此过程中，水中的污染物（如余氯分子、有机物分子）在范德华力（物理吸附）或化学键力（化学吸附）的作用下，被牢牢地吸附在活性炭巨大的孔隙表面和内壁上。

• 净化后的水通过底部的集水系统收集，并从出水口排出。

2. 反冲洗与正冲洗状态 (Backwash & Rinse)：

   注意： 反冲洗不能恢复活性炭的吸附能力。当活性炭吸附饱和后，其吸附效能会大幅下降，此时必须更换新的活性炭。

• 目的： 并非为了“再生”活性炭，而是为了清除活性炭层中截留的机械杂质（如悬浮物）和摩擦产生的细小碳粉，防止炭层板结，降低水头损失。

• 反冲洗 (Backwash)： 水流自下而上地高速通过炭层，使炭床膨胀松动，流化的活性炭颗粒相互摩擦，将截留的杂质和碳粉剥离下来，并通过上部的排污阀排出。此过程需控制流速，既要冲掉杂质，又不能造成活性炭流失。

• 正冲洗 (Rinse)： 反洗完成后，按过滤方向通水，冲洗掉残留的杂质，直至出水清澈合格后，方可再次投入吸附运行。

• 饮用水深度处理： 家用、商用净水器及社区直饮水系统的核心组件，用于改善口感，去除余氯和有机物。

• 食品饮料行业： 矿泉水、饮料、啤酒酿造用水的预处理，是保证产品风味的关键步骤。

• 电子与电力行业： 超纯水制备工艺的前处理，去除水中余氯等氧化性物质，保护下游的反渗透膜（RO膜）不受氯的氧化破坏。

• 化工与制药行业： 工艺用水的脱色、除味、除有机物，以及作为中间体的提纯设备。

• 水产养殖： 去除水中的氯胺、重金属等对水生生物有害的物质。

• 污水处理： 作为深度处理单元，进一步降低出水中的COD（化学需氧量）和色度，实现中水回用。

• 环境保护： 废气处理和地下水修复。

1. 净化效果显著： 能有效解决水的异味、异色和余氯问题，大幅提升水质观感。

2. 保护下游设备： 在反渗透（RO）系统前作为预处理，能有效去除氯，极大延长昂贵RO膜的使用寿命。

3. 处理范围广： 对多种有机物和化学物质都有良好的去除效果。

4. 运行成本相对较低： 设备本身能耗低，主要成本来自于定期更换的活性炭滤料。

5. 技术成熟，可靠性高： 是一种经过长期验证、稳定可靠的水处理技术。