活性炭是净水器中最主要、使用(yòng)多(duō)的吸附材料，早在二十世纪三十年代，人们就用(yòng)活性炭从焦化厂的废水中吸附苯酚，因此，活性炭在水处理(lǐ)中的应用(yòng)已有(yǒu)近八十年的历史。有(yǒu)记载1862年英國(guó)采用(yòng)活性炭净化饮用(yòng)水。我國(guó)现代早的净水器也是以活性炭為(wèi)净水材料的。
活性炭是由椰壳、果壳等為(wèi)原料，经过炭化(焖烧炉)、活化(在斯列普活化炉中800℃高温水蒸汽活化)、破碎、筛选、风选、水洗、烘干等工序制得。
一、活性炭的分(fēn)类
1、根据制活性炭原料的不同，活性炭可(kě)分(fēn)為(wèi)：
(1)木(mù)质炭：又(yòu)可(kě)分(fēn)為(wèi)木(mù)炭(由木(mù)屑為(wèi)原料制成)、竹炭(由竹為(wèi)原料制成)、果壳炭(由核桃壳或杏核為(wèi)原料制成)、椰壳炭(由椰子壳為(wèi)原料制成)
(2)煤质炭(由无烟煤制成，以宁夏产的质量较好)，
(3)骨炭(由动物(wù)骨头制成)。
(4)载银活性炭：一般以果壳活性炭為(wèi)原料，以特殊工艺使之载银，含银量常為(wèi)0.1～0.3%,它在水中会缓慢释放出银离子(Ag)，而银离子有(yǒu)杀菌作用(yòng)，因此载银活性炭除了普通活性炭的吸附功能(néng)外，还具有(yǒu)抑制细菌繁殖的功能(néng)。净水器一定要用(yòng)优质的载银活性炭，否则开始时出水中银离子会超标，而使用(yòng)不長(cháng)时间就不再有(yǒu)银溶出了。
净水器中常用(yòng)的是椰壳炭或果壳炭。
2、根据活性炭形态的不同，家用(yòng)净水器中常用(yòng)的活性炭可(kě)分(fēn)為(wèi)：
(1)粉末活性炭(PAC)。粉末活性炭实际上是粒度更细小(xiǎo)的颗粒活性炭。由于颗粒细小(xiǎo)，比表面积大，它的吸附效果优于常用(yòng)的颗粒活性炭。德國(guó)世保康及美國(guó)爱惠浦采用(yòng)粉末活性炭。
(2)颗粒活性炭(GAC)。这是在净水器中常用(yòng)的活性炭。颗粒越小(xiǎo)，吸附效果越好，但水的阻力(进出口压差)越大，也容易漏炭，因此净水器制造厂应选择粒度合适的颗粒。在大型水处理(lǐ)设备中，常选用(yòng)10～24目(Φ2.0～0.8mm)，小(xiǎo)型家用(yòng)净水器由于炭柱高度短、流速快、水与活性炭接触时间短，建议选用(yòng)16～32目(Φ1.3～0.6mm)。
(3)活性炭纤维毡(ACF)，按原材料不同，它又(yòu)有(yǒu)二种：一种是以粘胶基纤维長(cháng)丝為(wèi)原料，加工成布，经炭化、活化、高温处理(lǐ)而成;另一种是以聚丙烯腈基纤维為(wèi)原料，加工成毡，经预氧化、炭化、活化、高温处理(lǐ)而成。平均孔径前者為(wèi)17～26A，后者為(wèi)10～20A。
活性炭纤维常制成厚1～5mm厚的毡，它的微孔比颗粒活性炭更多(duō)，比表面积更大(1000～1600m2/g)，吸附容量更大(高2～6倍)，吸附速度更快，而且具有(yǒu)良好的再生性能(néng)，脱附速度快，可(kě)重复使用(yòng)。缺点是价格较贵，也易繁殖细菌。
(4)烧结活性炭滤芯(CTO)，又(yòu)称炭棒滤芯、压缩活性炭滤芯。是由颗粒活性炭加入粘结剂(如PE树脂)加温烧结挤压成型，碳芯外层往往还包有(yǒu)白色聚丙烯(PP)无纺布。烧结活性炭滤芯兼有(yǒu)吸附和过滤(平均孔径3～20µm)二种功能(néng)，但其过滤功能(néng)低于PP熔喷滤芯，吸附功能(néng)低于颗粒活性炭滤芯。
二、活性炭在净水器中的作用(yòng)
1、活性炭的净水作用(yòng)
活性炭可(kě)去除水中嗅和味、色度、余氯、胶體(tǐ)、有(yǒu)机物(wù)(合成洗涤剂、农药、除草(cǎo)剂、杀虫剂、合成染料、三卤甲烷、卤乙酸、内分(fēn)泌干扰物(wù)如邻苯二甲酸酯PAES等)、重金属(如汞、银、镉、铬、铅、镍等等)、放射性物(wù)质等，是净水器中使用(yòng)最早、最广泛实用(yòng)的净水材料。不仅一般活性炭净水器，在家用(yòng)反渗透纯水机，以及多(duō)数超滤、陶瓷、KDF、UV等净水器中，都会用(yòng)到活性炭。
活性炭和KDF都能(néng)去除水中余氯，但KDF和氯反应生成锌离子(Zn2 )，可(kě)能(néng)会导致水中锌超标，而用(yòng)活性炭除氯则没有(yǒu)这类担心。
活性炭在活化过程中形成大量的各种形状的细微孔，构成了巨大的具有(yǒu)吸附作用(yòng)的表面积，其比表面积為(wèi)500～1200m2/g，比表面积越大，吸附效果越好。
2、活性炭的负面影响
(1)活性炭吸附了大量的有(yǒu)机物(wù)，这些有(yǒu)机物(wù)会成為(wèi)细菌等微生物(wù)的营养，细菌会在活性炭的微孔中大量繁殖增生，并可(kě)能(néng)导致出水中菌落总数超标。
(2)净水器中的活性炭在微生物(wù)催化作用(yòng)下，把水中氨氮转化為(wèi)亚硝酸盐氮，常出现净水器出水中的亚硝酸盐比进水高出很(hěn)多(duō)倍。亚硝酸盐本身不是致癌物(wù)质，但它与水中胺类物(wù)质反应生成的亚硝胺是强致癌物(wù)质。
(3)在活性炭吸附过滤的出水加溴树脂(溴代聚苯乙烯海因)过滤或UV杀菌是解决水中微生物(wù)超标的好方法。艾欧.史密斯(上海)水处理(lǐ)产品有(yǒu)限公司在部份家用(yòng)反渗透纯水机的后置活性炭滤芯中加上一小(xiǎo)段溴树脂，出水即无菌，出口到欧洲诸國(guó)很(hěn)受欢迎。
3、活性炭吸附机理(lǐ)
(1)物(wù)理(lǐ)吸附：范德瓦尔力。活性炭通过物(wù)理(lǐ)吸附可(kě)去除水中的有(yǒu)机物(wù)、胶體(tǐ)等等。
孔分(fēn)类平均孔径(nm)孔容积(mg/L)表面积/总表面积(%)吸附能(néng)力
大孔>1000.2～0.5<1提供通道
过渡孔4～1000.02～0.11～5吸附大分(fēn)子有(yǒu)机物(wù)
微孔
