活性炭过滤器的结构与多介质过滤器类似，但其核心填充介质是活性炭。主要组成部分包括：

1. 罐体： 通常由碳钢（内壁有特殊防腐涂层）、不锈钢或玻璃钢制成。

2. 活性炭滤料（核心部分）： 通常采用颗粒状活性炭（GAC），如椰壳炭、煤质炭等。根据处理目标的不同，也可能使用烧结活性炭棒或粉末活性炭。

3. 布水系统： 位于罐体顶部，确保进水均匀分布在活性炭层表面。

4. 集水系统： 位于罐体底部，通常采用多孔板加滤帽（水帽）的形式，能有效收集过滤后水并防止活性炭颗粒流失。

5. 控制系统及阀门： 包括手动控制或多路自动阀、控制器，用于实现过滤、反洗、正洗等操作模式的切换。

6. 附属管道： 包括进水管、出水管、反洗进水管、反洗排水管等。

1. 物理吸附：

• 活性炭颗粒内部有着错综复杂的孔隙结构，包括大孔、中孔和微孔。当水流经活性炭层时，水中的有机物分子、胶体等污染物在范德华力的作用下，被吸附在活性炭巨大的表面上和孔隙中。

2. 化学还原反应（主要用于去除余氯）：

• 这是活性炭过滤器一个至关重要的化学作用。当水中的余氯（HClO, ClO⁻）与活性炭接触时，会发生如下化学反应：
  C + 2Cl₂ + 2H₂O → 4HCl + CO₂↑

• 在这个反应中，活性炭（C）作为还原剂，将余氯还原为无害的氯离子（Cl⁻），同时自身被消耗（生成CO₂）。因此，去除余氯的过程会消耗活性炭本身。

工作流程：

• 过滤（运行）： 原水从顶部进入，流经活性炭层，水中的余氯、有机物、异味等被吸附或分解，洁净水从底部流出。

• 反洗（Backwash）： 定期进行，水流自下而上，目的是冲掉被活性炭表层截留的悬浮物，松动并重新排列滤床，防止板结和通道效应。反洗并不能恢复活性炭的吸附容量。

• 正洗（Rinse）： 反洗后，进行自上而下的正洗，以排净反洗留下的污水，压实床层，待出水清澈后即可投入下一轮过滤。

• 滤料更换： 当活性炭的吸附能力耗尽（表现为出水余氯超标或有机物含量升高），即使反洗也无法恢复性能，此时必须更换全新的活性炭。

• 反渗透（RO）系统的前置保护： 去除余氯，防止氧化性余氯对RO膜的不可逆损伤。这是其在工业水处理中最关键的应用之一。

• 饮用水深度净化： 家用/商用净水器、直饮水系统，用于改善口感和安全性。

• 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： 作为预处理环节，去除水中总有机碳（TOC）。

• 医药和化工行业： 工艺用水的纯化。

• 水产养殖： 去除水中的氯胺等有害化学物质。

• 游泳池水处理： 去除导致水产生异味的有机物。

• 废水处理： 用于深度处理，去除难降解的有机污染物。

1. 卓越的净化效果： 能有效去除多种有机化学污染物、余氯、异味，显著改善水的感官性质。

2. 保护下游精密设备： 作为RO系统等关键设备的“守护神”，通过去除氧化性物质，大幅延长后续昂贵膜元件和树脂的使用寿命。

3. 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活性炭，但其处理效果与成本相比，性价比非常高。

4. 应用广泛，技术成熟： 工艺稳定可靠，适用于各种规模的处理需求。

5. 无副产物生成： 与某些化学除氯方法相比，活性炭除氯不产生有害副产物。