活性炭通常用于去除水中的有機(jī)成分和殘留消毒劑。這不僅可以改善口味，最大限度地減少健康危害; 它可以保護(hù)其他水處理裝置，如反滲透膜和離子交換樹(shù)脂，免受因氧化或有機(jī)污染造成的損害。活性炭是一種有利的水處理技術(shù)，因?yàn)樗哂卸喙δ苄再|(zhì)，并且對(duì)添加的處理水沒(méi)有任何不利影響。大多數(shù)活性炭由原料如堅(jiān)果殼，木材，煤和石油制成。活性炭的平均比表面積約為1000平方米/克(平方米/克)。然而，不同的原料產(chǎn)生不同類型的硬度，密度，孔徑和粒徑，表面積，可萃取物，灰分和pH值的活性炭。這些特性的差異使得某些活性炭在其他應(yīng)用中優(yōu)于其他活性炭。

　　活性炭從水中除去污染物的兩個(gè)主要機(jī)制是吸附和催化還原。通過(guò)吸附除去有機(jī)物，通過(guò)催化還原除去殘留的消毒劑。

　　影響活性炭性能的因素有：

　　分子量：

　　分子量增加時(shí)，活性炭吸附更有效，因?yàn)榉肿右兹苡谒Ｈ欢嫉目捉Y(jié)構(gòu)必須足夠大以允許分子在其內(nèi)遷移。高分子量分子和低分子量分子的混合物應(yīng)設(shè)計(jì)用于去除更困難的物質(zhì)。

　　pH：

　　大多數(shù)有機(jī)物在較低的pH下較不易溶，更容易吸附。隨著pH值的增加，去除率降低。一個(gè)經(jīng)驗(yàn)法則是，對(duì)于高于中性(7.0)的每個(gè)pH單位，碳床的尺寸增加20%。

　　污染物濃度：

　　污染物濃度越高，活性炭的去除能力越強(qiáng)。污染物分子更容易擴(kuò)散到孔中并被吸附。然而，隨著濃度的增加，流出物的泄漏也會(huì)增加。污染物的上限是百萬(wàn)分之幾。較高的污染物濃度可能需要與活性炭的更多接觸時(shí)間。此外，通過(guò)在水中存在硬度來(lái)增強(qiáng)有機(jī)物的去除，因此，只要有可能，將活性炭單元置于離子去除單元的上游。這通常是這種情況，因?yàn)榛钚蕴客ǔＳ糜陔x子交換的上游或膜以去除氯。

　　粒度：

　　活性炭通常以8×30目(最大)，12×40目(最常見(jiàn))和20×50目(最優(yōu))為8目。更精細(xì)的網(wǎng)格提供最好的接觸和更好的去除，但是以更高的壓降為代價(jià)。這里的經(jīng)驗(yàn)法則是，8×30目的比12×40提供了更好的去除效果，比8×30目更好的動(dòng)力學(xué)去除效率提高了2到3倍。

　　流速：

　　一般來(lái)說(shuō)，流速越低，污染物必須擴(kuò)散到孔中并被吸附的時(shí)間就越長(zhǎng)。活性炭的吸附幾乎總是通過(guò)更長(zhǎng)的接觸時(shí)間來(lái)改善。通常來(lái)說(shuō)，一般來(lái)說(shuō)，20×50目的碳床可以以12×40目的床的兩倍流速運(yùn)行，并且12×40目的碳床可以以兩倍的流速運(yùn)行8×30目的床。每當(dāng)考慮使用更細(xì)的網(wǎng)狀碳的較高流速時(shí)，請(qǐng)注意增加壓降!

　　溫度：

　　較高的水溫會(huì)降低溶液粘度，并可增加模頭擴(kuò)散速率，從而增加吸附。更高的溫度也會(huì)破壞吸附鍵并稍微降低吸附。這取決于去除的有機(jī)化合物，但通常較低的溫度似乎有利于吸附。

　　活性炭怎么樣去除水中的有機(jī)物

　　公共用水中的有機(jī)物質(zhì)來(lái)自腐爛的動(dòng)植物生命，隨著時(shí)間的推移，其變得更易溶于水，并且作為大的高分子量有機(jī)酸(非極性弱酸)存在。最終形成不同大小的分子量較小的酸。典型的有機(jī)酸分子的分子量范圍從幾百到數(shù)萬(wàn)。有機(jī)酸分子的大小，數(shù)量和化學(xué)結(jié)構(gòu)取決于許多因素，包括水的pH和溫度。因此，存在幾乎無(wú)限數(shù)量的有機(jī)酸。因此，去除有機(jī)物可能是困難的，并且始終是站點(diǎn)特定的。

　　活性炭的吸附性質(zhì)用于去除有機(jī)物。通常，發(fā)生吸附是因?yàn)樗蟹肿佣及l(fā)揮作用以彼此粘附。活性炭吸附有機(jī)材料，因?yàn)樘急砻?非極性)和污染物(非極性)之間的吸引力比保持溶解在水中的污染物(極性)的力更強(qiáng)。除非有機(jī)分子靠近碳的表面，否則吸附力很弱，不能發(fā)生。由于其大小和孔結(jié)構(gòu)，在活性炭表面微孔中發(fā)生吸附。降低溶解度和/或增加孔隙可以使活性炭過(guò)濾器的性能增加。