活性炭用木屑、果壳、褐煤等含碳物质为原料,经碳化和活化制成。有粉状(粒径为10~50微米)和颗粒状(粒径为0.4~2.4毫米)两种。通性是多孔,比表面积大。总表面积达每克500~1000㎡。主要性能参数是吸附容量和吸附速率。吸附容量是单位重量活性炭达到吸附饱和时能吸附的溶质量,和原料、制造过程及再生方法有关。吸附容量越大,所用活性炭量越省。吸附速率是指单位重量活性炭在单位时间内能吸附的溶质量。因吸附有选择性,性能参数应由实验测定。颗粒活性炭要有一定的机械强度和粒径规格
活性炭在同温同压下,不同吸附剂对一定分子的吸附能力有所不同。
活性炭不断吸附水中溶质,直到吸附平衡即溶质浓度不再改变时为止。一定温度下,达到吸附平衡时,单位重量活性炭所吸附的溶质重量和水中溶质浓度的关系曲线,称为吸附等温线
气相吸附中常使用颗粒活性炭,通常是让气流通过活性炭层进行吸附。根据吸附装置中活性炭层所处状态的不同,吸附层有固定层、移动层和流动层几种。但是,在电冰霜和汽车内的脱臭器之类小型吸附器中,依靠气体的对流和扩散进行吸附。除了颗粒活性炭以外,活性炭纤维和活性炭成型物也正在气相吸附中得到日益广泛的应用
椰壳活性炭用于精制气体的用例还很多,例如防毒面具、香烟过滤嘴、冰箱除臭器、汽车尾气处理装置等,都是利用活性炭的吸附性能,将气体中有毒成分、对人体不利的成分或有臭味的成分除去。例如,在香烟过滤嘴中加入100~120mg活性炭以后,就能将烟气中对人体有害的成分除去很大一部分
活性炭早用于去除生活用水的臭味。沼泽水常带土味,湖泊和水库水常带藻类形成的臭味,用活性炭处理为有效,并且只需在出现臭味时使用。大多用粉状活性炭,直接投入混凝沉淀池或曝气池内,随污泥排除,不再回收利用
再生
粒状活性炭吸附容量耗尽后再生,常用的方法是加热法,废炭烘干后在850°C左右的再生炉内焙烧。颗粒活性炭每次再生约损耗5~10%,且吸附容量逐次减少。再生效率对活性炭滤池的运行费用(也就是对水处理成本)影响。
为了延长活性炭的再生周期,正在开发生物活性炭法。以臭氧作为有机物改性剂,而活性炭不但起吸附作用,还作为微生物载体,滤床成为生物床。原水先加臭氧,使水中难降解有机物转化为易降解有机物,然后流过活性炭滤池。由于活性炭的特性,生物床吸附水中有机物的能力特强,而微生物降解有机物的能力起了再生活性炭的作用