活性炭过滤器在药厂中的 关键作用

1. 罐体：通常采用碳钢（内衬防腐材料如橡胶、环氧树脂）、不锈钢（304/316L）或玻璃钢（FRP）制成，用于承装活性炭滤料和承受工作压力。

2. 活性炭滤料（核心部分）：

• 材质：常用果壳炭、煤质炭等，具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积（通常高达500-1500平方米/克）。

• 规格：常用粒径为0.5-2.0mm，需具有良好的强度、吸附值和均匀度。

3. 布水系统（上）：位于罐体顶部，通常为母支管式或挡板式，确保进水均匀分布，防止水流直接冲击炭层表面造成沟流。

4. 集水系统（下）：位于罐体底部，通常为多孔板+滤帽（水帽）或母支管式结构。其作用是均匀收集过滤后的清水，并在反洗时均匀配水。滤帽的缝隙精度需小于活性炭的最小粒径，以防止炭粒流失。

5. 阀门和管道系统：包括进水阀、出水阀、反洗进水阀、反洗排水阀、正洗阀等，用于控制过滤、反洗、正洗等不同流程。可配置手动阀或自动阀。

6. 控制系统（可选）：对于全自动设备，配备PLC或微控制器，基于时间或累积处理水量自动启动反冲洗程序，确保运行效率。

其工作过程同样分为过滤（运行）、反冲洗和正洗（漂洗） 三个状态，但其核心机理是吸附而非机械截留。

1. 过滤（运行）状态：

待处理水从罐体上部进入，自上而下地穿过活性炭滤料层。在此过程中：

• 物理吸附：水中的有机物分子、胶体、色度成分等被活性炭巨大的表面积所捕获和附着。

• 化学作用：水中的余氯（次氯酸HClO）与活性炭表面的碳原子发生氧化还原反应，被还原为无害的氯离子：C + 2Cl₂ + 2H₂O → 4HCl + CO₂↑
  净化后的水通过底部集水系统收集后送出。

2. 反冲洗状态：

活性炭过滤器运行一段时间后，其吸附容量会达到饱和，需要定期反洗。反洗主要目的不是恢复吸附能力，而是：

• 清除阻塞物：冲走活性炭层中截留的机械杂质和悬浮物，松动炭层，缓解压差上升。

• 排除碳粉：冲掉运行初期或新炭投入时产生的细小碳粉。
  反洗时，水流自下而上，使炭层膨胀翻滚，相互摩擦，杂质随水流从顶部排污口排出。

3. 正洗（漂洗）状态：

反冲洗后，需进行短时间的正向冲洗（水流自上而下），以排尽反洗留下的污水和残留的碳粉，待出水清澈后，方可投入下一周期的运行。

吸附能力的恢复： 反冲洗并不能使活性炭再生。一旦其吸附能力耗尽，就必须更换新的活性炭滤料。

• 反渗透（RO）系统的前置保护：核心应用。绝对去除余氯，防止RO膜被氧化，同时降低水中有机物含量（COD、BOD），减轻膜污染。

• 饮用水深度净化：瓶装水、饮料用水、小区直饮水系统的核心处理单元，用于改善口感、去除异味。

• 工业用水处理：作为电子、电力、食品、饮料、酿造等行业的高纯水制备流程中的重要一环。

• 废水处理：用于废水深度处理，去除生化处理后残留的难降解有机物、色度及异味（如印染废水、石化废水）。

• 水产养殖与水族馆：去除水中的氯胺、重金属等对水生生物有害的物质。

• 游泳池水处理：辅助去除水中导致异味的有机物和结合氯。

• 空气净化与除味：也可用于处理废气，去除异味和挥发性有机物（VOCs）。

1. 高效除氯除有机物：能够高效、彻底地去除余氯和多种有机污染物，效果显著，是其他处理方法难以替代的。

2. 显著改善水质感官指标：能有效去除水中的色、臭、味，大大提高水质的口感和外观。

3. 保护下游精密设备：作为RO系统、离子交换树脂的“守护神”，防止它们中毒、氧化和污染，延长其使用寿命，降低系统运行成本。

4. 运行成本相对较低：设备初期投资和活性炭更换成本在大多数应用场景下都具有良好的经济性。

5. 操作简单，适用范围广：可独立使用，也可轻松与其他水处理工艺组合，形成完整的处理系统。