一、無(wú)煙煤濾料吸附原理
無(wú)煙煤濾料是含碳材料經(jīng)粉碎、篩選后，放在炭化高效活化爐內(nèi)進(jìn)行高溫催化或化學(xué)催化，使碳表面與內(nèi)部生成大量的相互串通的小孔，形成縱橫交錯(cuò)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，再經(jīng)過(guò)酸洗或水洗、烘干而制成的。
無(wú)煙煤濾料外觀為暗黑色，具有良好吸附性能，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可耐強(qiáng)酸及強(qiáng)堿，能經(jīng)受水浸、高溫，且其密度比水小，是一種多孔的疏水性吸附劑。
無(wú)煙煤濾料具有發(fā)達(dá)的微孔構(gòu)造和巨大的比表面積，它包括許多種具有吸附能力的碳基物質(zhì)，能夠?qū)⒃S多化學(xué)物質(zhì)吸附在其表面上。這些孔隙形狀多樣，孔徑分布范圍很廣，大孔（直徑≥50nm），約占總孔容積的10%-30%；微孔（直徑≤2nm）約占總孔容積的60%--90%；中孔又稱過(guò)渡孔（2nm≤直徑≤50nm），約占總孔容積的5%--7%�？紫镀骄睆郊s為1.5nm。細(xì)孔壁的總表面積即比表面積一般高達(dá)500--1500m2/g。這就是無(wú)煙煤濾料吸附能力強(qiáng)、吸附容量大的主要原因。無(wú)煙煤濾料的吸附機(jī)理主要是物理吸附，首先，孔隙具有吸附勢(shì)，靠碳分子與被吸附分子的引力（主要是范德華力）而形成的，孔徑越小，吸附勢(shì)越強(qiáng)。
無(wú)煙煤濾料的吸附作用還與其表面化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。除碳元素外，還含有灰分和化學(xué)鍵結(jié)合的元素�；瘜W(xué)鍵結(jié)合的元素，如氫和氧與碳以化學(xué)鍵結(jié)合，而使炭表面形成很多氧化物和有機(jī)官能團(tuán)，從而與吸附質(zhì)分子發(fā)生化學(xué)作用，表現(xiàn)出選擇吸附特性。
無(wú)煙煤濾料吸附技術(shù)一般是用來(lái)去除水中的溶解有機(jī)物，對(duì)相對(duì)分子質(zhì)量在500-3000的有機(jī)物去除效果較好，大部分比較大的有機(jī)物分子、芳香族化合物、鹵代烴等都能夠牢固吸附在濾料表面上或孔隙中，并且腐殖質(zhì)、合成有機(jī)物也能被炭吸附去除。實(shí)踐證明，無(wú)煙煤濾料可降低總有機(jī)碳（TOC）、總有機(jī)鹵化物（TOX）和總?cè)u甲烷（TTHM）等指標(biāo)。但無(wú)煙煤對(duì)有機(jī)物的去除也受有機(jī)物特性的影響，同樣大小的有機(jī)物，無(wú)煙煤濾料對(duì)溶解度小，親水性差，極性弱的有機(jī)物其有較強(qiáng)的吸附能力。
二、影響無(wú)煙煤濾料去除效果的主要影響因素
1、濾料的性質(zhì)：由于制造時(shí)使用的原料加工方法和活化條件的不同，導(dǎo)致不同的物理和化學(xué)性質(zhì)，例如粒徑、比表面積、孔隙的大小和分布、表面的官能團(tuán)等。在水處理中一般選擇比表面積較大，粒徑在8---30目之間，孔徑在2nm≤直徑≤50nm之間較為理想。
2、吸附質(zhì)的性質(zhì)：無(wú)煙煤濾料對(duì)不同吸附質(zhì)的吸附量均不相同，一般認(rèn)為與溶質(zhì)在溶劑中的溶解度有關(guān)，溶解度越小，越容易被吸附。無(wú)煙煤濾料是非極性的吸附劑，容易在溶液中吸附非極性或者極性小的溶質(zhì)，尤其對(duì)芳香族化合物有很好的吸附效果。當(dāng)有多組分的吸附質(zhì)存在時(shí)，由于性質(zhì)的不同，吸附質(zhì)之間會(huì)產(chǎn)生相互作用，這個(gè)相互作用有可能對(duì)吸附產(chǎn)生促進(jìn)、抑制或者互不干擾的效果。
3、溶液pH值的影響：溶液的pH值影響化合物的離解度和溶解度，從而影響濾料對(duì)其他離子的吸附，一般情況下pH值較高時(shí)吸附效果不好。
4、溫度的影響：吸附過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生吸附熱，吸附熱越大，溫度對(duì)吸附的影響就越大。溫度高時(shí)，溶解度變大，不利于吸附。
