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活性炭过滤指南

作者:斯蒂芬妮·尼尔森
最后更新:
活性炭过滤

这是最流行的水过滤方法之一,而且有充分的理由。

活性炭技术彻底改变了水净化行业,本指南将解释什么是活性炭,以及不同类型的活性炭及其工作原理。

什么是活性炭?

碳是每一种有机化合物中都存在的元素。这是生命的必需品它本身,因此被称为碳基生命形式,它也构成了许多其他东西,包括钻石和化石燃料。

活性炭是将含有碳的东西经过热化学处理而产生的。用于水过滤的活性炭最常见的来源是椰子壳或煤。

为了“激活”这些碳源,首先,椰子壳或煤块在没有氧气的情况下被加热到1100 - 1650华氏度,直到它们燃烧成碳炭。然后用化学方法处理这些焦炭,通常是用氩气和氮气,然后再次加热,这次加热到1100 - 2200度。

从那里,现在的活性炭可以浸渍不同的材料,将提高其过滤性能。你可以阅读更多关于碳活化和浸渍的过程在这里

成品活性炭不同于普通的碳,因为它的表面现在有数百万个微小的孔隙。其中一些孔隙只有微米宽或更小,这使得它有一个非常大的表面积。活性炭表面现在能够与经过它的水中的污染物相互作用并吸附(捕获)。

活性炭的应用

活性炭不仅用于净化水,在减少气体排放方面也有广泛的工业应用。它也被用于从矿石中回收黄金和其他贵金属,到目前为止,最广泛的住宅应用是水过滤。

碳过滤器的种类

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虽然制造活性炭的过程保持不变,但并不是所有的碳过滤器都是一样的。这些是不同类型的碳过滤器,它们是如何工作的,以及它们最擅长去除哪些污染物。

颗粒活性炭

颗粒活性炭(GAC)过滤器,也称为固定床碳过滤器,是一种常见的碳过滤形式。它们可以作为独立的滤水器,也可以作为更全面的过滤系统的附加组件,而且它们通常不是很贵。

工作原理

GAC过滤器的工作原理是将活性炭块或颗粒包装在一个罐子或其他容器中。然后,水流过这些容器,与GAC颗粒的多孔表面接触。水中的污染物可以被颗粒的小孔径物理捕获。

它们也可以是静电困通过比周围的水更容易被颗粒表面吸引,或污染物甚至可以与活性炭形成化学键。虽然它有相对较少的能力形成化学键,这种性质是特别明显的,如果GAC颗粒已经浸渍与其他物质在形成和活化过程中。

限制

虽然GAC过滤器在理论上很棒,但这种碳过滤器有两个主要缺点:效率低,而且可能滋生细菌。水自然地想沿着阻力最小的路径流动,这意味着当它流过GAC介质时,它经常会形成并遵循通道。

这些通道意味着水总体上接触到的GAC表面积比其他情况下要小,而且GAC的表面积已经是活性炭过滤器类型中最小的。这也意味着过滤器内会有相对死水的地方,这可能成为细菌的滋生地。

污染物去除

GAC过滤器对引起难闻味道和气味的化合物,如硫化氢和氯,效果最好。它们还可以减少或去除许多挥发性有机化合物(VOCs)以及合成有机化合物,包括一些农药、除草剂和药物。它们也适用于高分子量的化合物根据环保局

碳块

碳块过滤器类似于GAC过滤器,但在生产过程中有几个额外的步骤。这使得它们在过滤污染物方面比GAC过滤器更好,更有效,但你可能会在它们身上多花一些钱。

工作原理

一旦生产出活性炭,颗粒不是被包装进过滤器外壳,而是被粉碎成细粉。然后将粉末状活性炭与粘合剂结合,形成固体块。

其结果是比GAC的表面积大得多,孔径小得多,而且由于粉状颗粒是固定的,所以水在通过过滤器时没有可能流道。更多的活性炭表面积与水接触,这使得该系统更高效,并为污染物吸附提供了更大的表面积。

限制

由于制造碳块过滤器的过程更复杂,它们往往比GAC同类产品更昂贵。更细的过滤介质也意味着水流会更明显地减慢,所以你更有可能体验到使用这些过滤器时流速的显著下降。这使得它们通常更适合于使用点系统,而不是作为独立的全屋过滤器。

污染物去除

碳块过滤器去除所有的污染物的GAC过滤器-只是更有效,在某些情况下更有效。由于其致密的孔隙结构,碳块过滤器也能够对较小的颗粒起作用,并可以减少或去除其他污染物,如铅、汞、石棉、氡和微生物囊肿。

催化碳

催化碳是活性炭生产过程的另一个转折点。这一次的目的是通过使碳更容易与污染物形成化学键来提高碳的吸附性能。

工作原理

一旦形成常规活性炭,通过高温气体处理来改变其表面结构。这会导致电子结构发生变化,从而使碳更有可能催化并参与与它遇到的污染物的化学反应。

普通的GAC和碳块过滤器几乎没有固有的催化性能,但这种活性炭的特殊处理使成品具有更大的催化功能。在增加这种效果的同时,还能保持碳在物理和静电上吸附污染物的能力。

限制

由于催化碳是一种更精制的活性炭,这使得它在过滤系统中不太常见,而且在过滤系统中更昂贵。

污染物去除

虽然GAC和碳块过滤器可以去除有限数量的硫化氢,但催化碳与这种污染物形成化学键的能力意味着它可以更有效地减少供水中的硫化氢。这种形式的活性炭对三卤甲烷(THMs)也有更好的效果。

催化碳对氯胺也起作用,氯胺在一些城市供水中用作消毒剂,可导致水的恶臭和气味。除此之外,当涉及到其他有机污染物时,它的功能类似于GAC和碳块过滤器。

值得注意的是,根据介质的生产方式和过滤器的组装方式,碳过滤器对不同污染物的效果总是会有所不同。这也适用于从一个GAC过滤器到另一个或一个碳块过滤器到另一个,你应该总是检查特定产品的规格,看看它到底能去除什么污染物。

同样,如果你家的市政供水系统不使用催化碳,你可能也不需要它的抗氯胺能力。但你怎么能确定呢?你可以得到一个水测试套件它会告诉你水里到底有什么污染物,这样你就可以买到最符合你需求的过滤器。

滤水器中的碳有危险吗?

活性炭过滤器

由于活性炭和活性炭是一样的,食用它会给你同样的潜在副作用:呕吐、便秘或腹泻、胃肠道堵塞等。话虽如此,如果你的过滤器工作正常,活性炭本身就不会进入过滤水中。有了一个功能良好的过滤器,活性炭就没有危险了。

真正造成危险的是被细菌污染的水。碳过滤器本身通常不能处理细菌,所以即使你的水尝起来新鲜干净,它仍然可能含有潜在的危险病原体。对于使用时间超过推荐寿命的GAC过滤器尤其如此。

你需要多久更换一次碳过滤器?

每个制造商都会建议他们的过滤器应该多久更换一次,有些甚至会有他们自己的指示器,让你知道过滤器何时接近使用寿命。一般来说,碳过滤器可以使用6-12个月,这取决于你的家庭规模和平均用水量。

碳过滤器替代品

以下是其他常用的家庭水净化过滤方法,每种主要污染物效果最好:

水槽下单元的常见过滤器类型 污染物去除
反渗透 大多数微生物,矿物质,重金属,悬浮颗粒,
氟、砷、硝酸盐、六价铬、高氯酸盐、VOCs、
大部分放射性核素
紫外线 微生物,包括细菌、真菌、原生动物和病毒
离子交换 矿物质(钙、镁)、钡、镭、重金属
喷气氧化(AIO) 铁,锰,硫化氢
KDF滤光片 大多数重金属
蒸馏 所有无机化合物,微生物,重金属,TDS,和
沸点高于水的所有有机化合物

何时使用活性炭过滤器

当你需要改善水的气味和味道时,活性炭将是你最好的选择。它还可以对抗有机化合物,如除草剂和农药,挥发性有机化合物,半挥发性有机化合物,一些药物和其他有机工业污染物。

活性炭过滤器也往往比其他一些过滤器类型更便宜,这使它们成为那些想要提高水质量而不打破银行的理想选择。

最后,如果你的水检测出活性炭所能处理的污染物呈阳性,那么你就知道它是满足你家庭需求的最佳过滤器。

何时使用另一种类型的过滤器

虽然活性炭很好,但它不能覆盖一些主要的污染物。如上所述,如果你的水对微生物不安全,你就需要另一种杀死细菌的方法。

此外,即使是碳块过滤也不是最好的重金属,尤其是铁和锰。由于这是两种最常见的井水污染物,那些从井水中获得水的人应该考虑另一种过滤形式,与活性炭结合。

活性炭也不会降低总溶解固体(TDS),这意味着那些想要降低水硬度的人应该考虑水软化或调节系统。

最后,虽然催化碳对硫化氢有效,但它不如AIO或KDF这样的过滤器有效。如果你的水含量特别高,你可能要考虑使用其他过滤器。

结论

活性炭使水过滤的面貌变得更好,进一步的技术进步现在意味着我们有三种主要类型的活性炭过滤:GAC、碳块和催化碳。这三种化合物都是通过对椰子壳等含碳源进行多步加热而形成的,而且这三种化合物对各种有机化学品和氯都很有效。

碳块过滤器能更好地过滤铅和汞等重金属,而催化碳能更好地结合硫化氢。然而,还有多种其他类型的过滤器,nba欧宝足球滚球 是了解你的水里到底有什么以及哪种过滤器能把它过滤掉的最好方法。然后你就可以放心,你有安全,干净的水进入你的家。

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作者
斯蒂芬妮·尼尔森
斯蒂芬妮曾在家得宝担任厨房、浴室和电器的部门主管,滤水器是她负责协助客户的库存的一部分,因此她了解了如何根据房主的需求匹配正确的过滤设备。她还与Culligan water密切合作,教育客户关于整个家庭水处理和软化剂系统。

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