活性焦是以褐煤为主要原料研制出的一种具有吸附剂和催化剂双重性能的粒状物质。活性焦具有活性炭的特点,但同时它又克服了活性炭价格高、机械强度低、易粉碎的缺点。
活性焦与活性炭中煤质破碎炭主系列品种性能的主要区别在于,活性焦因结构上中孔发达,表现在性能指标上—碘值有所降低,但亚甲蓝值、糖蜜值大为增高,从而在应用上表现出能吸附大分子、长链有机物的特性,而因资源X势的存在,生产成本及生产得率均比煤质活性炭有比较X势,导致生产成本不到活性炭的50%,使活性焦成为高性价比的污水深处理净化材料。
活性焦过滤是将水中悬浮状态的污染物进行截留的过程,被截留的悬浮物充塞于活性焦间的空隙。滤层孔隙尺度以及孔隙率的大小,随活性焦料粒度的加大而增大。即活性焦粒度越粗,可容纳悬浮物的空间越大。其表现为过滤能力增强,纳污能力增加,截污量增大。同时,活性焦滤层孔隙越大,水中悬浮物越能被更深地输送至下一层活性焦滤层,在有足够保护厚度的条件下,悬浮物可以更多地被截留,使中下层滤层更好地发挥截留作用,机组截污量增加。
从力学特性讲,活性焦截留悬浮物依靠的是活性焦颗粒间的范德华力、库仑力和表面张力。这些力使悬浮物迁移并被吸附。但同时,过滤水流在活性焦滤层中的流动与活性焦颗粒间的水流剪力则具有使被截留吸附在活性焦颗粒表面的悬浮物剥落的可能,并同时产生附加水头,即产生水头损失。活性焦粒度增大,空隙尺度加大,空隙空间增加,过水通道尺度大,过滤水流阻力减弱,水头损失增量将得以延缓,其结果达到特定终止水头损失的过滤周期得以延长,产水量得到增加。
从严格的理论上讲,活性焦所具有的对悬浮物的截留能力来自活性焦所提供的表面积。流速低时,机组的过滤能力主要地来自活性焦的筛除作用,而流速快时,过滤能力来自活性焦颗粒表面的吸附作用,在过滤过程中活性焦所提供的颗粒表面积越大,对水中悬浮物的附着力越强。