1.1.1  VOC專用再生蜂窩活性炭的工作原理

活性炭是由含炭為主的物質(zhì)作原料，經(jīng)高溫炭化和活化制得的疏水性吸附劑。活性炭含有大量微孔，具有巨大的比表面積，能有效地去除色度、臭味，可去除二級(jí)出水中大多數(shù)有機(jī)污染物和某些無機(jī)物，包含某些有毒的重金屬。影響活性炭吸附的因素有：活性炭的特性；被吸附物的特性和濃度；廢水的PH值；懸浮固體含量等特性；接觸系統(tǒng)及運(yùn)行方式等。活性炭吸附是城市污水高級(jí)處理中重要的處理技術(shù)，得到廣泛的應(yīng)用。

活性炭能有效吸附氯代烴、有機(jī)磷和氨基甲酸酯類殺蟲劑，還能吸附苯醚、正硝基氯苯、萘、乙烯、二甲*、*、DDT、烷基苯磺酸及許多酯類和芳烴化合物。二級(jí)出水中也含有不被活性炭吸附的有機(jī)物，如蛋白質(zhì)的中間降解物質(zhì)，比原有的有機(jī)物更難被活性炭吸附，活性炭對(duì)THMS的去除能力較低，僅達(dá)到23～60%。活性炭吸附法與其他處理方法聯(lián)用，出現(xiàn)了臭氧-活性炭法、混凝-吸附活性炭法、Habberer工藝、活性炭-硅藻土法等，使活性炭的吸附周期明顯延長(zhǎng)，用量減少，處理效果和范圍大幅度提高。

活性炭吸附技術(shù)，誕生于世界大戰(zhàn)時(shí)期，在殘酷的毒氣戰(zhàn)中官兵們佩帶防毒面具保護(hù)自己。2003年非典時(shí)期，醫(yī)生護(hù)士們乃至眾多普通百姓都用活性炭過濾作為自己最后的防線！這些足以證明，活性炭吸附技術(shù)成為目前成熟的有害氣體吸附治理技術(shù)。活性炭是

一種多孔的含碳物質(zhì)，其發(fā)達(dá)的空隙結(jié)構(gòu)使它具有很大的表面積，所以很容易與空氣中的有毒有害氣體充分接觸，活性炭孔周圍強(qiáng)大的吸附力場(chǎng)會(huì)立即將有毒氣體分子吸入孔內(nèi)。

活性炭吸附技術(shù)利用碳的吸收異味、吸附有害氣體的原理，很早以前就開始使用，因此比較成熟、穩(wěn)定，而且成本低廉，無毒，對(duì)硫化氫、氨氣、甲醛、苯、揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）的吸附效果很好，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。

1.1.2  VOC專用再生蜂窩活性炭的分類

1) 椰殼炭——椰殼活性炭以海南、東南亞等地的優(yōu)質(zhì)椰子殼為原料，原料經(jīng)過篩選、水蒸氣碳化后精制處理，然后再經(jīng)除雜、活化篩分等系列工藝制作而成。椰殼活性炭為黑色顆粒狀，具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)、吸附能力高、強(qiáng)度大、化學(xué)性能穩(wěn)定、經(jīng)久耐用。廣泛應(yīng)用于冶金化工、石油電力、食品飲料、飲用水、純凈水、工業(yè)用水的深度凈化以及貴重金屬的提煉，具有脫色除臭、吸附除濁之功效，和沸石、分子篩配用效果更佳,深受用戶歡迎。

2) 果殼炭——果殼活性炭主要以果殼和木屑為原料，經(jīng)炭化、活化、精制加工而成。具有比表面積大、強(qiáng)度高、粒度均勻、孔隙節(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、吸附性能強(qiáng)等特點(diǎn)。并能有效吸附水中的游離氯、酚、硫、油、膠質(zhì)、農(nóng)藥殘留物和其他有機(jī)污染以及有機(jī)溶劑的回收等。適用于制藥、石油化工、制糖、飲料、酒類凈化行業(yè)，對(duì)有機(jī)物溶劑的脫色、精制、提純和污水處理等方面。

3) 木質(zhì)炭——是以優(yōu)質(zhì)木材為原料，外形為粉末狀，經(jīng)高溫炭化、活化及多種工序精制而成木質(zhì)活性炭，具有比表面積大，活性高，微孔發(fā)達(dá)，脫色力強(qiáng)，孔隙結(jié)構(gòu)較大等特點(diǎn)，孔隙結(jié)構(gòu)大，能有較吸附液體中的顏色等較大的各種物質(zhì)、雜質(zhì)。主要用于食品、酒類、油類、飲料、染料、化工、自來水凈化、污水處理、降COD、藥用活性炭等各種用途脫色。

4) 柱狀炭——①特點(diǎn)：采用優(yōu)質(zhì)木屑、椰殼等為原料，經(jīng)粉碎、混合、擠壓、成型、干燥、炭化、活化而制成。②創(chuàng)造性：采用非粘結(jié)成型活性炭專有技術(shù)。改變傳統(tǒng)用煤焦油、淀粉等傳統(tǒng)粘結(jié)劑成型的辦法。不含粘結(jié)劑成份，*靠炭分子之間的親和力和原料本身的特殊性質(zhì)。科學(xué)配方，制作而成，有效避免炭孔堵塞，充分發(fā)揮豐富發(fā)達(dá)炭孔的吸附功能。③*性：由于采用優(yōu)質(zhì)木屑、椰殼為原料，制成的柱狀活性炭比傳統(tǒng)的煤質(zhì)柱狀炭灰份低、雜質(zhì)少、氣相吸附值、CTC占優(yōu)勢(shì)。產(chǎn)品孔徑分布合理，達(dá)到較大吸附與脫附，從而大大提高產(chǎn)品的使用壽命（平均2～3年），是普通煤質(zhì)炭的1.4倍。有柱狀和球形顆粒等規(guī)格。④適用性：氣相吸附、有機(jī)溶劑回收（苯系氣體甲苯、二甲苯、醋酸纖維行業(yè)中的丙酮回收）、雜質(zhì)和有害氣體去除與廢氣回收 、煉油廠、加油站、油庫過量汽油回收。

5) 煤質(zhì)炭——煤質(zhì)柱狀活性炭選用優(yōu)質(zhì)無煙煤為原料，采用*工藝精制加工而成，外觀呈黑色圓柱狀顆粒；具有合理的孔隙結(jié)構(gòu)，良好的吸附性能，機(jī)械強(qiáng)度高，易反復(fù)再生，造價(jià)低等特點(diǎn)；用于有毒氣體的凈化，廢氣處理，工業(yè)和生活用水的凈化處理，溶劑回收等方面。

1.1.3  活性炭的挑選

1) 碘值——碘值是活性炭的一個(gè)性能差數(shù)，果殼、竹炭、煤制的碘值都在幾百，活性炭原料碘值從800、850、900、950、1000、1100mg/g等多種，吸附能力也不同！成本價(jià)格也不同！同碘值的活性炭也只有椰殼的效果較好。

2) 用手掂重量——要想提高活性炭的吸附性能，只有盡可能多地在活性炭上制造孔隙結(jié)構(gòu)，孔隙越多，活性炭越酥松，相對(duì)密度也就會(huì)越輕，因此好的活性炭手感上會(huì)比較輕，在同等重量包裝的情況下，性能好的活性炭會(huì)比劣質(zhì)活性炭體積大許多。

3) 看氣泡——將一小把活性炭投入水中，由于水的滲透作用，水會(huì)逐漸浸入活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)中，迫使孔隙中的空氣排出，從而產(chǎn)生一連串的極為細(xì)小的氣泡，在水中拉出一條細(xì)小的氣泡線，同時(shí)會(huì)發(fā)出絲絲的氣泡聲，十分有趣。這種現(xiàn)象發(fā)生得越劇烈，持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，活性炭的吸附性就越好。

4) 看脫色能力——活性炭吸附能力的另一個(gè)表現(xiàn)就是脫色能力，活性炭具有能將有色液體變成淺色或無色的神奇能力，這其實(shí)就是因?yàn)榛钚蕴课搅擞猩后w里的色素分子的原因造成的。正因?yàn)榛钚蕴康倪@種特性，被廣泛應(yīng)用于制糖工業(yè)領(lǐng)域中紅糖變白糖的生產(chǎn)過程中。取兩只透明杯子，在一只杯子里放入純凈水，然后滴入一滴紅墨水（這里可以用任何一種便于觀察但不改變水的性質(zhì)的色素都可以，例如藍(lán)墨水、打印機(jī)彩色墨水，但不能使用墨汁和碳素墨水），攪拌均勻后將一半有色水倒入另一個(gè)杯子中留作對(duì)比樣。將活性炭放入有色水中，數(shù)量應(yīng)達(dá)到水的一半或更多，這樣效果會(huì)比較明顯，靜置10～20分鐘后與對(duì)比水樣進(jìn)行對(duì)照，在同等條件下，脫色效果越強(qiáng)說明活性炭吸附性越好。

活性炭雖然在外型和用途方面可以有許多品種，但活性炭有一個(gè)共同的特性，那就是“吸附性”。活性炭產(chǎn)生吸附性的原因就是因?yàn)樗邪l(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，就象我們所見到的海綿一樣，在同等重量的條件下，海綿比其他物體能吸收更多的水，原因也是因?yàn)樗哂邪l(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)。但活性炭的這種孔隙結(jié)構(gòu)是肉眼無法看見的，因?yàn)樗麄冎挥?×10-12mm―10-5mm之間，比一個(gè)分子大不了多少。活性炭孔隙發(fā)達(dá)的程度是難以想象的，若取1克活性炭，將里面所有的孔壁都展開成一個(gè)平面，這個(gè)面積將達(dá)到1000平方米（既比表面積為1000g/m²）。影響活性炭吸附性的主要因素就取決于內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)的發(fā)達(dá)程度。

只有具備大量孔徑略大于有毒有害氣體分子直徑的活性炭，才有*的吸附能力。而要達(dá)到這一要求，對(duì)活性炭的材料選擇和加工（造孔、活化）要求就極為嚴(yán)格。活性炭*符合氣相吸附，顆粒大小在20～40目，比表面積極大，內(nèi)部空隙發(fā)達(dá)，密度小，手感輕，氣泡現(xiàn)象劇烈，同樣重量體積更大，可有效凈化室內(nèi)空氣。能夠吸附空氣中的有味、有毒及各種有害氣體，特別是對(duì)空氣中的甲醛、苯系物、TVOC、CO、NH₃、O₃和Cl₂等有*的吸附凈化及催化的能力，廣泛用于裝修污染去除、過慮器和空調(diào)等設(shè)備中。

重要提示：消費(fèi)者對(duì)活性炭認(rèn)識(shí)還不夠，往往把沒有活化過的竹炭、木炭、椰殼炭等炭化料誤認(rèn)為是活性炭；其次把低吸附值的炭雕、普通活性炭看成是優(yōu)質(zhì)活性炭。所以選購(gòu)時(shí)請(qǐng)加以區(qū)分，不要上當(dāng)受騙。

1.1.4  活性炭的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍

化工、油品、石油化工、制藥、農(nóng)藥、汽車部件、涂裝、電氣、電子元件、印刷、電鍍、罐裝車、橡膠、感光材料、纖維、塑膠、人造革、干洗等行業(yè)。適用有機(jī)物種類：

1) 烴類：苯、甲苯、正己烷、石腦油、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、二氧雜環(huán)己烷、稀釋劑、汽油等；

2) 烯類：三氯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烷、二氯甲烷、三氯苯、二氯乙烷、氟立昂等；

3) 醛酮類：甲醛、糠醛、丙酮、MEK（甲乙酮）、MIBK（甲基異丁[基甲]酮）、環(huán)己酮等；

4) 酯類：醋酸乙酯、醋酸丁酯、油酸乙酯等；

5) 醚類：甲醚、甲、THF（四氫呋喃）等；

6) 醇類：甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇等；

7) 聚合用單體：氯乙烯、丙烯酸、苯乙烯、醋酸乙烯等；

8) 酰胺類：二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基乙酰胺等；

1.1.5  活性炭裝置特性

更換活性炭方便、快捷；

活性炭吸附效率高；

活性炭吸附飽和率高；

合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，減少占地面積；

有效的防止和減少活性炭出現(xiàn)。

1.1.6  活性炭的常規(guī)技術(shù)參數(shù)

1) 溫度不可以高于80度；

2) 吸附飽和度26～33%；

3) 普通活性炭的比表面積在500～1700m²/g；

4) 充填密度0.45～0.55g/cm³；

5) 水分≤10%；

6) 顆粒狀活性炭的著火點(diǎn)大約是170℃左右；

7) 每1公斤活性炭吸附0.2公斤有機(jī)廢氣，不過按照0.15公斤/公斤活性炭估計(jì)比較保險(xiǎn)點(diǎn)。

1.1.7  活性炭對(duì)各種有機(jī)物質(zhì)之吸附容量

活性炭對(duì)各種有機(jī)物質(zhì)之吸附容量實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)計(jì)表