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活性炭

水治理系统中活性炭包的销售和使用。图片：Alibaba.com.

活性炭是以受控加热的碳性材料（通常为木材、煤炭、椰子壳亦或泥炭）制造而成。这一活性化过程会产生出多孔材料，多孔材料表面积大(500–1500 m2/g)和对有机化合物亲和力高。它通常以粉末状（PAC）或颗粒状（GAC）（粒质过滤法） 的形式使用。当碳的吸附力耗尽时，可以以受控的方式重新燃烧有机物，重新激活吸附力。然而，粉末状活性炭（和部分颗粒状活性炭）通常在处置前只使用一次。

不同种类的活性炭对不同类型污染物的亲和力不同。选择PAC或GAC取决于相对成本效益以及所需的频率和计量。在季节性或间歇性污染亦或在需要低剂量的情况下，PAC通常为优先选择。PAC作为泥浆加入水中，并在后续处理过程中和水厂污泥一起去除。因此，其使用仅限于通过现有过滤器进行的地表水处理。在固定床吸附器上使用的GAC远比投入水中的PAC更有效，并且在达到相同去除效果的时候，用于水处理的有效碳使用量远低于所需的PAC剂量。

适宜条件

GAC用于味道和气味控制。GAC通常用于固定床，可用在专门建造的化学品吸附器上，或者用在现有过滤器上，使用和砂大小相似的GAC颗粒来替代砂。对大多数水处理而言，虽然转换现有过滤器的成本会比建立不同的吸收器的成本更低，但使用现有过滤器通常只允许GAC少量接触时间，并且GAC无法轻易重新激活。

活性炭用于去除农药和其他有机化学品、味道和气味混合品、蓝藻毒素和总有机碳。

建造、操作和维护

常见的做法是在安装快速重力过滤器和最终消毒器之前安装附加GAC吸附器（部分情况下优先用臭氧处理）。大多数地下水资源并没有过滤器，需要安装单独的吸附器。

GAC床的使用寿命取决于碳使用量、碳和水的接触时间、空床接触时间和对水流的控制。空床接触时间通常在5到30分钟。GAC对特定有机化合物的反应能力大不相同，这会重大影响其使用寿命产生。可以从已发布的等温线数据获取有关碳吸附能力的指引。碳的吸附能力强烈依赖于水资源，并且该能力会因为水中有机化合物存在而大大降低。影响活性炭对化学物质吸附的因素包括水溶性和辛醇-水分配系数。

通常，具有低水溶性和正辛醇-水分配系数的化学物质容易被吸附。

致谢===

• Guidelines for Drinking-water Quality. 第四版世界卫生组织（WHO）2011
• Skye McAllister. 2005年5月.