純凈水處理中活性炭技術應用解析

一、活性炭核心功能

1. ?吸附有機污染物?

   • 活性炭通過微孔（1-2 nm）和中孔結構高效吸附水中溶解性有機物（如農藥殘留、腐殖酸），降低TOC值，進水TOC為5-10 mg/L時，處理后可達1-2 mg/L4。
   • 表面官能團（羧基、羥基）與有機物發生化學吸附，提升脫除率，尤其在高溫或高污染水質中催化分解有害物質37。

2. ?去除余氯及消毒副產物?

   • 活性炭與余氯（Cl?、HOCl）發生還原反應生成氯離子，去除率≥99%，出水余氯濃度可降至0.02 mg/L以下46。
   • 同步吸附三鹵甲烷等副產物，保護反滲透膜等后續設備免受氧化損傷47。

3. ?截留懸浮物與微生物?

   • 活性炭層可攔截粒徑＞5 μm的懸浮物，并吸附30-50%的細菌，降低膜系統生物污堵風險4。

4. ?重金屬離子吸附?

   • 通過物理吸附或表面官能團的離子交換作用去除鉛、汞等重金屬，改性活性炭（如硫化物負載）可針對性強化吸附效果37。

二、活性炭選型與工藝設計

1. ?物理形態選擇?

   • ?顆粒活性炭（GAC）?：用于連續流濾床系統，壓降低、使用壽命長，適合長期穩定運行14。
   • ?粉末活性炭（PAC）?：用于應急處理或間歇式投加，吸附速度快但需配套固液分離設備14。

2. ?系統配置要點?

   • ?預處理要求?：高濁度或含油脂原水需先經沉淀、氣浮等工藝，避免堵塞活性炭孔隙47。
   • ?再生設計?：粒狀活性炭可配置熱再生裝置，降低運行成本，提升經濟性8。