活性炭过滤器在制药行业纯化工艺中的作用

1. 罐体： 材质通常为碳钢（内部有食品级防腐层，如环氧树脂或橡胶衬里）、不锈钢或玻璃钢（FRP）。

2. 活性炭滤料（核心）：

• 类型： 常用的是颗粒活性炭（GAC），如椰壳炭、果壳炭或煤质炭。有时也会使用烧结活性炭棒（CTO）。

• 特性： 拥有极大的比表面积（500-1500平方米/克），形成了强大的吸附能力。

3. 支撑层： 在活性炭层下方，由石英砂和/或多级鹅卵石组成，防止活性炭颗粒流失。

4. 配水系统： 位于罐体顶部和底部，确保水流均匀分布，避免出现“沟流”现象，使所有活性炭都能充分发挥作用。

5. 阀门及管道系统： 包括进水阀、出水阀、反洗进水阀、反洗排水阀、正洗阀等。控制方式可分为手动控制和全自动控制。

6. 控制系统（可选）： 自动化系统可根据运行时间或压差自动启动反冲洗程序。

1. 物理吸附：
由于活性炭表面存在大量微孔，其分子之间存在着相互吸引的范德华力。当水流经活性炭时，水中的有机物分子、胶体等污染物被这些孔隙捕获并牢牢吸附在活性炭表面。这个过程类似于磁铁吸引铁屑。

2. 化学还原：
这是去除余氯（Cl₂、次氯酸HClO）的主要方式。活性炭表面 acts as a reducing agent，与余氯发生化学反应，将其还原成无害的氯离子（Cl⁻）。
反应式简化为： C + 2Cl₂ + 2H₂O → 4Cl⁻ + CO₂ + 4H⁺
（其中C代表活性炭）

工作流程周期：
与砂滤器类似，也包括过滤、反冲洗和正洗三个阶段。

• 过滤： 水流自上而下通过活性炭层，进行吸附和还原反应。

• 反冲洗： 定期（通常根据压差或运行时间）进行自下而上的反洗，目的是冲掉被活性炭截留的悬浮颗粒，松动滤层，避免板结。

• 正洗： 反洗后，进行短时间的正洗，排出残留的污水，然后恢复正常运行。

• 饮用水深度净化： 家用净水器、小区直饮水系统的核心组件之一。

• 工业用水处理：

• RO反渗透系统的前置保护： 去除余氯，防止氧化剂对RO膜造成不可逆的损伤。

• 电子、电力、医药行业超纯水制备： 去除有机物。

• 食品饮料行业用水处理： 改善口感和色泽，如啤酒、饮料用水。

• 废水处理：

• 深度处理与回用： 去除废水中的难降解有机物、色度、异味。

• 电镀废水处理： 吸附部分重金属。

• 水产养殖： 去除水中的氯胺、重金属，保护水生生物。

• 游泳池水处理： 去除导致水产生异味的有机物（尿酮等）。

1. 高效去除有机物和余氯： 是解决此类问题最常用、最经济有效的方法之一。

2. 显著改善水的感官性状： 能明显提升水的清澈度、口感和气味。

3. 保护下游昂贵设备： 作为预处理，能极大延长RO膜、软化树脂等设备的使用寿命，降低系统运行成本。

4. 操作相对简单，投资成本适中： 技术成熟，运行维护方便。

5. 应用范围广，适应性强的净化工艺： 可根据不同需求选择不同类型的活性炭。