一、核心工作原理：吸附 + 过滤双重作用

1. 物理吸附：利用微孔结构的 “孔隙截留” 作用，将水中的悬浮颗粒、胶体、大分子有机物等物理性杂质吸附在活性炭表面；
2. 化学吸附：通过活性炭表面的官能团（如羟基、羧基）与水中的目标物质（如余氯、重金属离子）发生化学反应，形成稳定化合物，实现化学性杂质的去除（例如，余氯与活性炭反应生成氯离子，消除 “漂白味”）。

二、主要结构组成

三、典型运行流程（以固定床过滤器为例）

1. 正常过滤阶段

• 进水要求：需先经过预处理（如石英砂过滤），避免浊度＞5NTU 的水直接进入 —— 否则悬浮颗粒会堵塞活性炭微孔，导致 “吸附失效”；
• 关键参数：
  - 滤速：8-15m/h（流速过快会降低吸附效率，过慢则影响处理量）；
  - 压力差：≤0.1MPa（压差过大说明滤料堵塞，需启动反洗）；
  - 运行周期：15-30 天（具体取决于进水水质，余氯去除率＜80% 时需再生或更换滤料）。

2. 反洗阶段（解决滤料堵塞）

• 目的：冲洗掉活性炭表面截留的悬浮杂质，恢复滤料孔隙；
• 操作参数：
  - 反洗水：多用过滤器出水或清水，水温≤40℃（高温会破坏活性炭结构）；
  - 反洗强度：10-15L/(m2?s)（强度需适中，过大会导致滤料流失，过小则冲洗不彻底）；
  - 反洗时间：10-15 分钟（至反洗排水浊度＜5NTU 为止）；
  - 辅助措施：部分工业过滤器会加入 “空气擦洗”（气强度 20-30L/(m2?s)），增强冲洗效果。

3. 正洗阶段（确保出水达标）

• 目的：冲洗反洗后残留的杂质，避免出水 “二次污染”；
• 操作参数：
  - 正洗水：同反洗水，流速 5-8m/h；
  - 正洗时间：5-10 分钟（至出水浊度＜1NTU、余氯＜0.1mg/L 为止，具体需符合后续用水标准）。

四、常见问题及解决对策

五、日常维护与注意事项

1. 定期监测：每日记录进出水压力、浊度、余氯、流量等参数，当出水指标超标或压差超限时，及时停机处理；
2. 滤料更换周期：根据进水水质，颗粒活性炭一般 1-2 年更换一次（若采用再生技术，可延长至 3-5 年）；
3. 避免 “无效运行”：
   - 禁止处理含油废水（油会堵塞活性炭微孔，且无法通过反洗恢复）；
   - 避免处理 pH＜2 或 pH＞11 的极端水质（强酸 / 强碱会破坏活性炭结构）；
   - 水温不宜超过 40℃（高温会导致活性炭吸附能力下降）；
4. 设备保养：每季度检查罐体防腐层（如碳钢衬胶是否脱落）、阀门密封性，防止漏水或腐蚀；长期停运前需用清水冲洗滤料，并排空罐内积水，避免滤料发霉。

六、适用场景与局限性

1. 主要适用场景

• 饮用水净化：去除自来水余氯、异味（如管道铁锈味、消毒副产物）；
• 工业用水预处理：如电子行业超纯水制备前，去除有机物、余氯（避免后续 RO 膜被氧化）；
• 污水处理：工业废水（如印染、化工废水）深度处理，去除色度、难降解有机物；
• 应急处理：突发水质异味（如藻类爆发）时，投加粉末活性炭快速除味。

2. 局限性

• 无法去除溶解性无机盐（如钙、镁离子，不能替代软化器）；
• 吸附能力有限，需定期更换 / 再生滤料，运行成本较高；
• 对高浊度水适应性差，必须配合预处理（如石英砂过滤）使用。

一、核心工作原理：催化氧化 + 截留过滤

1. 催化氧化阶段
   水中的二价铁（Fe2?）、二价锰（Mn2?）与锰砂表面的 MnO?发生催化反应，在溶解氧（O?） 参与下被氧化为不溶性氧化物：
   • 铁的氧化：4Fe2? + O? + 2H?O → 4Fe (OH)?↓（氢氧化铁絮体）；
   • 锰的氧化：2Mn2? + O? + 2H?O → 2MnO?↓ + 4H?（二氧化锰沉淀）。
     注：锰砂表面的 MnO?不仅是 “催化剂”，还会逐渐形成 “活性滤膜”（MnO??nH?O），进一步增强催化能力，此过程称为 “滤料活化”，通常在运行初期（1-2 周）完成。
2. 截留过滤阶段
   氧化生成的 Fe (OH)?絮体、MnO?沉淀，被锰砂滤料的孔隙截留，随反洗过程排出，最终实现水中铁锰离子的去除（达标要求：饮用水中铁≤0.3mg/L、锰≤0.1mg/L；工业用水根据工艺要求可更严格）。

二、主要结构组成

三、典型运行流程（含预处理）

1. 预处理：补充溶解氧（核心前提）

• 目的：确保水中溶解氧充足，满足 Fe2?、Mn2?的氧化需求（溶解氧需≥4mg/L，若原水氧含量低，需增设曝气环节）；
• 常用曝气方式：
  • 射流曝气：利用水泵压力将空气吸入水中，混合效率高（适用于小水量）；
  • 叶轮曝气：通过叶轮旋转搅拌水体，增加空气接触（适用于大水量）；
• 其他预处理：若原水浊度＞10NTU，需先经石英砂过滤（避免悬浮颗粒堵塞锰砂孔隙，影响催化效果）。

2. 过滤阶段（核心除铁锰过程）

• 进水要求：溶解氧≥4mg/L、浊度≤10NTU、pH 值 6.5-8.5（pH 过低会抑制氧化反应，需加碱调节）；
• 关键运行参数：
  • 滤速：6-10m/h（流速过快会缩短氧化反应时间，导致出水不达标；过慢则降低处理量）；
  • 过滤周期：20-40 天（取决于进水铁锰浓度，当出水铁＞0.3mg/L 或锰＞0.1mg/L 时，需启动反洗）；
  • 压力差：≤0.15MPa（压差过大说明滤料层堵塞，需及时反洗）。

3. 反洗阶段（恢复滤料活性）

• 目的：冲洗掉滤料层截留的 Fe (OH)?、MnO?沉淀，避免滤料堵塞，恢复催化能力；
• 关键反洗参数：
  • 反洗水：多用过滤器出水或清水（水温≤40℃，避免高温破坏滤料结构）；
  • 反洗强度：12-18L/(m2?s)（强度需适中：过大会导致锰砂流失，过小则冲洗不彻底，可通过观察 “滤料膨胀率” 判断 —— 正常膨胀率 15%-25%）；
  • 反洗时间：15-20 分钟（至反洗排水浊度＜5NTU、无明显铁锰沉淀物为止）；
  • 辅助措施：若滤料板结（长期未反洗），可先通入压缩空气 “擦洗”（气强度 25-30L/(m2?s)，时间 3-5 分钟），再进行水反洗。

4. 正洗阶段（确保出水达标）

• 目的：冲洗反洗后残留的沉淀物，避免出水 “二次污染”；
• 关键正洗参数：
  • 正洗水：同反洗水，流速 5-7m/h；
  • 正洗时间：8-12 分钟（至出水铁≤0.3mg/L、锰≤0.1mg/L、浊度≤1NTU 为止，符合后续用水标准）。