竹炭填料的工作原理
- 字号 + -
一、物理吸附:核心净化机制 竹炭经高温炭化后形成丰富的微孔(孔径<2nm)、介孔(2-50nm)结构,比表面积可达 100-500㎡/g。 利用范德华力、静电引力等作用,吸附水中有机物(如 COD、酚类)、色度、异味物质(如硫化氢)及重金属离子(铅、镉、铜)。 多孔结构提供巨大吸附空间,吸附容量远高于普通无机填料,能快速捕获水中污染物,降低水体污染负荷。
二、生物降解:强化净化持续性 竹炭表面粗糙且富含羟基、羧基等官能团,为微生物(细菌、真菌、藻类)提供理想附着载体。 微生物在表面形成生物膜,以吸附的污染物为营养源,将有机物降解为二氧化碳和水,将氨氮转化为氮气。 竹炭孔隙可保护微生物免受水流冲击和有毒物质影响,维持生物群落稳定,实现 “吸附 - 降解 - 再吸附” 的循环,延长填料使用寿命。
三、化学作用:辅助针对性去除 表面官能团与氮、磷等污染物发生离子交换或化学反应,如与磷酸根离子结合形成沉淀,强化磷的去除效果。 部分改性竹炭(负载铁、铝等金属离子)可通过化学络合作用,提升对特定重金属或难降解有机物的吸附选择性。
四、过滤截留:基础预处理作用 作为填料层的组成部分,竹炭颗粒通过筛滤作用截留水中悬浮物、胶体等大颗粒杂质。 合理级配的竹炭填料层可改善水流状态,延长水力停留时间,让污染物有更充足时间与填料接触,提升后续吸附和生物降解效率。 竹炭填料是兼具吸附净化、生物载体、生态友好的水处理功能填料,核心优势是比表面积大、吸附能力强、来源广泛且可降解,适配污水净化、水体修复等多场景,尤其适合生态型水处理系统。
吸附性能突出:比表面积达 100-500㎡/g,孔隙结构丰富(微孔 + 介孔),对有机物、色度、重金属、氨氮等污染物吸附容量高(COD 吸附容量 50-150mg/g)。
生物兼容性好:表面粗糙且富含官能团,易供微生物附着形成生物膜,强化生化降解效率,实现 “吸附 + 生物降解” 协同作用。 生态环保:以竹材为原料,高温炭化制成,无二次污染,报废后可自然降解或资源化利用(如改良土壤),符合绿色水处理理念。 物理化学稳定:耐酸碱腐蚀(pH 2-12),机械强度适中(磨损率≤3%),在水中长期浸泡不溶胀、无有害物质析出,使用寿命 1-3 年。
级配灵活:粒径可定制(1-5mm、5-10mm、10-20mm 等),适配不同水处理工艺的填充需求。
竹炭填料与活性炭填料虽同属炭质吸附材料,但因原料、制备工艺及结构性能的差异,在应用场景、效果及适用需求上存在显著区别。
竹炭填料:以 3-5 年生竹材为原料,经800-1000℃高温烧制,工艺更侧重保留竹材的天然孔隙结构,无需额外化学活化。
活性炭填料:以木质、煤质、果壳为原料,经1000℃以上高温 + 化学 / 物理活化,工艺核心是 “造孔”—— 通过活化产生大量微孔(孔径<2nm),大幅提升比表面积和吸附容量。
竹炭的中孔和大孔结构,能为微生物提供充足的 “栖息空间”,且通气顺畅、营养物质易传递,微生物可在表面形成稳定的 “生物膜”,持续降解被吸附的异味分子; 活性炭的微孔结构狭窄,微生物难以进入孔内生长,且高吸附性可能 “包裹” 微生物,抑制其活性,因此几乎无法用于生物除臭系统,仅适合纯物理吸附。