吸附活性炭过滤器

1. 壳体：一般为碳钢（内部防腐蚀处理）或不锈钢制成的立式圆柱形压力容器。

2. 过滤介质：核心部分，是颗粒活性炭（GAC） 或烧结活性炭棒（CTO）。颗粒活性炭因其成本低、装填量大、更换方便而应用更广。

3. 布水系统：位于罐体顶部，确保进水均匀分布在整个活性炭层的横截面上，避免形成沟流。

4. 集水系统：位于罐体底部，用于均匀收集过滤后的洁净水。

5. 填料与支撑层：

• 上部：活性炭层。

• 中部：通常有一层石英砂作为承托层，防止细小的活性炭流失。

• 底部：卵石或粗砂支撑层，保护集水系统。

6. 附件：包括进出水口、反洗进水口、正洗排水口、人孔（用于装填和更换活性炭）、视镜及必要的阀门和仪表。

7. 控制系统：可采用手动控制或自动控制，用于管理过滤、反洗和正洗流程。

1. 过滤（吸附）阶段：
待处理的水从过滤器上部进入，通过布水系统后，自上而下穿过活性炭滤料层。在此过程中：

• 物理吸附：水中的有机物、胶体等污染物被活性炭巨大的表面积和孔隙结构所捕获并牢牢吸附。

• 化学吸附与反应：

• 水中的余氯（Cl₂, HOCl） 与活性炭表面发生催化还原反应，被还原成氯离子（Cl⁻）而去除。C + 2Cl₂ + 2H₂O → 4HCl + CO₂

• 活性炭也能去除部分重金属离子，但能力有限。

• 经过吸附净化后的水，通过底部的集水系统收集，从出水口排出。

2. 反冲洗阶段：
活性炭过滤器在运行一段时间后，其吸附能力会达到饱和，同时被截留的悬浮物会堵塞活性炭层间的孔隙，导致压差上升。此时需要进行反冲洗以恢复其过滤性能。

• 目的：主要是冲洗掉被截留的悬浮固体，并松动、翻洗活性炭滤层，排出积存的污泥。注意：反洗并不能使活性炭再生（恢复吸附容量），只能清除物理堵塞。

• 过程：水流从过滤器底部进入，自下而上高速穿过活性炭层，使滤层膨胀流化。水流冲刷掉活性炭颗粒表面和间隙中截留的悬浮杂质，然后从顶部排污口排出。

当活性炭的吸附容量彻底耗尽后，需要进行更换或专业热再生。

• 饮用水深度处理：作为反渗透（RO）、纳滤（NF）系统的预处理，去除余氯保护膜元件，并改善口感。

• 食品饮料行业：酿造、饮料用水的前处理，去除异味、色度和有机物。

• 电子行业超纯水制备：预处理环节的重要组成部分。

• 化工、电力行业：工艺用水、锅炉给水的除氯和除有机物。

• 医药行业：纯化水系统的制备。

• 游泳池水处理：去除水中结合氯（氯胺）带来的刺激性气味。

• 废水处理：用于废水深度处理，去除难降解有机物，降低COD。

1. 显著改善水质感官指标：能高效去除水中的色、嗅、味，使出水清澈、口感佳。

2. 保护下游设备：作为预处理时，能有效去除余氯，防止其对反渗透膜、离子交换树脂等精密元件的氧化破坏。

3. 广泛的适用性：能够吸附的污染物种类繁多，应用面广。

4. 运行成本相对较低：相对于其处理效果，活性炭本身的成本和维护费用较为经济。

5. 操作简单：自动化程度可以做得很高，运行维护方便。