家用活性炭如何去除水中雜質
活性炭可去除水中嗅和味、色度、余氯、膠體、有機物(合成洗滌劑、農藥、除草劑、殺蟲劑、合成染料、三鹵甲烷、鹵乙酸、內分泌干擾物如鄰苯二甲酸酯PAES等)、重金屬(如汞、銀、鎘、鉻、鉛、鎳等等)、放射性物質等,是凈水器中使用最早、最廣泛實用的凈水材料。不僅一般活性炭凈水器,在家用反滲透純水機,以及多數(shù)超濾、陶瓷、KDF、UV等凈水器中,都會用到活性炭。
活性炭和KDF都能去除水中余氯,但KDF和氯反應生成鋅離子(Zn2+),可能會導致水中鋅超標,而用活性炭除氯則沒有這類擔心。
活性炭在活化過程中形成大量的各種形狀的細微孔,構成了巨大的具有吸附作用的表面積,其比表面積為500~1200m2/g,比表面積越大,吸附效果越好。
2、活性炭的負面影響
(1)活性炭吸附了大量的有機物,這些有機物會成為細菌等微生物的營養(yǎng),細菌會在活性炭的微孔中大量繁殖增生,并可能導致出水中菌落總數(shù)超標。
(2)凈水器中的活性炭在微生物催化作用下,把水中氨氮轉化為亞硝酸鹽氮,常出現(xiàn)凈水器出水中的亞硝酸鹽比進水高出很多倍。亞硝酸鹽本身不是致癌物質,但它與水中胺類物質反應生成的亞硝胺是強致癌物質。
(3)在活性炭吸附過濾的出水加溴樹脂(溴代聚苯乙烯海因)過濾或UV殺菌是解決水中微生物超標的好方法。
3、活性炭吸附機理
(1)物理吸附:范德瓦爾力。活性炭通過物理吸附可去除水中的有機物、膠體等。
孔分類
平均孔徑(nm)
孔容積(mg/L)
表面積/總表面積(%)
吸附能力
大孔
>100
0.2~0.5
<1
提供通道
過渡孔
4~100
0.02~0.1
1~5
吸附大分子有機物
微孔
<4
0.15~0.9
>95
主要吸附區(qū)
2)化學吸附:化學反應及催化作用。活性炭通過物理吸附可去除水中的余氯、氯胺等等。
C + Cl2 + H2O —→ CO +2H+ + 2Cl-
C + ClO- —→ CO + Cl-
C +2NHCl2 + H2O —→ CO + N2 + 4H+ + 4Cl-