纯净水处理中活性炭技术应用解析

一、活性炭核心功能

1. ‌吸附有机污染物‌

   • 活性炭通过微孔（1-2 nm）和中孔结构高效吸附水中溶解性有机物（如农药残留、腐殖酸），降低TOC值，进水TOC为5-10 mg/L时，处理后可达1-2 mg/L4。
   • 表面官能团（羧基、羟基）与有机物发生化学吸附，提升脱除率，尤其在高温或高污染水质中催化分解有害物质37。

2. ‌去除余氯及消毒副产物‌

   • 活性炭与余氯（Cl₂、HOCl）发生还原反应生成氯离子，去除率≥99%，出水余氯浓度可降至0.02 mg/L以下46。
   • 同步吸附三卤甲烷等副产物，保护反渗透膜等后续设备免受氧化损伤47。

3. ‌截留悬浮物与微生物‌

   • 活性炭层可拦截粒径＞5 μm的悬浮物，并吸附30-50%的细菌，降低膜系统生物污堵风险4。

4. ‌重金属离子吸附‌

   • 通过物理吸附或表面官能团的离子交换作用去除铅、汞等重金属，改性活性炭（如硫化物负载）可针对性强化吸附效果37。

二、活性炭选型与工艺设计

1. ‌物理形态选择‌

   • ‌颗粒活性炭（GAC）‌：用于连续流滤床系统，压降低、使用寿命长，适合长期稳定运行14。
   • ‌粉末活性炭（PAC）‌：用于应急处理或间歇式投加，吸附速度快但需配套固液分离设备14。

2. ‌系统配置要点‌

   • ‌预处理要求‌：高浊度或含油脂原水需先经沉淀、气浮等工艺，避免堵塞活性炭孔隙47。
   • ‌再生设计‌：粒状活性炭可配置热再生装置，降低运行成本，提升经济性8。