活性炭过滤器内填优质活性炭，活性炭有非常多的微孔和巨大的比表面积，具有很强的物理吸附能力。水通过活性炭层，水中有机物及余氯被活性炭有效地吸附和去除。可以根据来水中污染物的不同及活性炭过滤器的用途，确定不同性能的活性炭。一般果壳炭适合吸附水中低分子量的有机物，煤质炭能较有效地吸附去除水中分子量较大的有机物。
活性炭过滤器主要作用是吸附余氯以及有机物，同时对水中异味、胶体及色素等有较明显的吸附去除作用。活性炭过滤器出水余氯＜0.1ppm，有机物去除率＞20%，可有效防止反渗透膜和树脂被余氯不可恢复的损坏或被有机物污染。
活性炭过滤器一般有钢（碳钢或不锈钢）以及玻璃钢等两种材料制成，活性炭过滤器反冲洗只用压力水，不用空气擦洗，以防止活性炭破碎。目前的活性炭过滤器已可实现全自动控制，其中的一种方法是用一个微电脑控制的多路阀代替了原来的进水、出水、反冲洗进出水等多个阀门。
工作原理
● 吸附有机物
活性炭在活化过程中晶格间生成的孔隙形成各种形状和大小的微细孔，由此构成巨大的吸附表面积，所以吸附能力很强，能有效的吸附水中的有机污染物。同时，水中能降低其表面张力的溶质都能被活性炭吸附，如：有机物质、卤素（碘I2、氯Cl2、溴Br2）、重金属（银Ag+、镉Cd+、铅Pb2+、铬酸根CrO42-）等。
活性炭对水中有机物的吸附量与很多因素有关，大约能吸附20～90%之间的有机物，波动范围很大。分子量在500～3000是活性炭可能吸附的范围，并随分子量的增大，吸附容量减小。分子直径大于活性炭孔径的有机物难以被活性炭吸附。若有机分子直径近似于活性炭孔径，则可能堵塞，形成不可逆吸附。
● 吸附余氯
余氯可分为化合性余氯、游离性余氯、总余氯，自来水出水余氯指得是游离性余氯。游离性余氯在水中以OCl+、HOCl、Cl2等形式存在，杀菌速度快，杀菌力强，但消失快，又叫自由性余氯。
活性炭去除余氯是吸附与化学反应共同作用的结果，活性炭与水中余氯接触后的初期，去除余氯以吸附作用为主；达到吸附平衡后，余氯浓度继续下降则是由于化学反应的作用。接触时间越长、余氯初始浓度越高、pH较低，活性炭去除余氯量越大。其化学反应机理为：
Cl2+H2O=HCl+ HOCl
HOCl→HCl+［O］
原子氧与碳原子由吸附状态迅速的转变成化合状态：
C+2［O］=CO2↑
氯与活性炭的综合反应：
C+2Cl2+2H2O=4HCl+CO2↑
活性炭吸附余氯的作用优于吸附有机物，而且吸附余氯的效率几乎可达99%。但是，余氯对活性炭微孔的破坏也很严重。常见的问题是活性炭颗粒容易破碎形成碎末。当水中存在较高浓度的余氯时，不宜直接使用活性炭进行处理，而应该预先加入还原剂。消耗掉大部分的余氯之后，再利用活性炭吸附。同时，为防止粉化的活性炭泄漏，可在活性炭过滤器底部铺一层200mm左右的细砂。
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