活性炭過濾器是將水中懸浮狀態(tài)的污染物進行截留的過程,被截留的懸浮物充塞于活性炭間的空隙。濾層孔隙尺度以及孔隙率的大小,隨活性炭料粒度的加大而增大。即活性炭粒度越粗,可容納懸浮物的空間越大。其表現(xiàn)為過濾能力增強,納污能力增加,截污量增大。同時,活性炭濾層孔隙越大,水中懸浮物越能被更深地輸送至下一層活性
炭濾層,在有足夠保護厚度的條件下,懸浮物可以更多地被截留,使中下層濾層更好地發(fā)揮截留作用,機組截污量增加。
從嚴(yán)格的理論上講,活性炭所具有的對懸浮物的截留能力來自活性炭所提供的表面積。流速低時,機組的過濾能力主要地來自活性炭的篩除作用,而流速快時,過濾能力來自活性炭顆粒表面的吸附作用,在過濾過程中活性炭所提供
的顆粒表面積越大,對水中懸浮物的附著力越強。
活性炭是用木材、煤、果殼等含碳物質(zhì)在高溫和缺氧條件下活化制成。它有非常多的微孔和巨大的比表面積,通常1克活性炭的表面積達500~1500米,因而具有很強的物理吸附能力,能有效地吸附廢水中的有機污染物。此外,在活化過程中活性炭表面的非結(jié)晶部位上形成一些含氧官能團,如羧基(―COOH)、羥基(―OH)、羰基[88-01]。這些基團使活性炭具有化學(xué)吸附和催化氧化、還原的性能,能有效地去除廢水中一些金屬離子。
有粉末炭和粒狀炭之分,前者用于廢水處理,通常采用混懸接觸吸附的方式;后者用于廢水處理,則采用過濾——吸附的方式。處理系統(tǒng)有兩種:一是用活性炭直接處理二級處理出水;二是二級處理出水經(jīng)化學(xué)澄清、去除營養(yǎng)物、過濾以后用粒狀炭吸附。