饮用水处理设施采用多种技术将河流，湖泊和地下水源中的“原始”水转化为安全的饮用水。在处理厂，这些技术以特定顺序应用，称为“处理系列”，以为消费者生产最佳质量的水。本文重点介绍其中一种技术，即用活性炭吸附，以纯物理方式从水中去除不需要的物质。

什么是活性炭？

想象一种物质，每单位质量具有极高的表面积，是一种高度多孔的物质。一克（或约半茶匙）活性炭含有约5400平方英尺的表面积！这大约是美国普通住宅面积的两倍（参见全国住宅建筑商协会网站）。这是很多“角落和缝隙”的地方，水污染物可能会因吸引力而被卡住并“吸附”在碳上。通常，随着碳粒径的减小，表面积的进入得到改善，从而提高了吸附速率。

活性炭可由许多富含碳的常见物质制备，而烟煤是典型的起点。首先，在没有氧气的情况下加热煤。然后可以将其暴露于其他化学品，例如氩气和氮气，并在蒸汽和氧气存在下再次加热。第二加热过程产生孔结构，通过大大增加碳的表面积来“活化”碳。活性炭的一个巨大的环境和经济优势是它在热处理后可以回收以驱除吸附的化合物。该过程称为重新激活。吸附不是印刷错误：它与吸收不同。吸附当来自气体，液体或溶解的固体的原子，离子或分子附着在表面上时发生。1另一方面，   当物质被吸收时，它会填充固体内的空隙（想象一个完全饱和的海绵）。吸附通常是微弱且可逆的，但是我们喜欢从饮用水中排除颜色，味道或气味物质的有机化合物倾向于与活性炭强烈结合。

活性炭可以以颗粒状（GAC）形式使用，放置在过滤床或介质中，水通过该介质或者可以以粉末形式（PAC）使用，其被送入处理系列并与水中存在的其他固体一起被除去。正在接受治疗。

活性炭和消毒副产品

在20世纪70年代，科学家开始在饮用水中发现低水平的不需要的化合物，称为消毒副产物（DBPs）。DBP是化学消毒剂（包括氯）之间的化学反应的非预期产品，其被添加以破坏病原体和水中天然存在的有机物质。这些物质的发现和对其健康影响的研究导致了对最常形成的DBP的调节。

自1970年代以来，研究人员已经确定了最大限度地减少DBP形成的处理过程，包括：

• 消毒前：减少源水中天然有机物的含量（DBP前体）
• 在消毒过程中：改变工厂的反应条件（pH和接触消毒剂的时间）
• 消毒后：减少消毒后形成的DBP数量

总之，用活性炭吸附是一种有效且有用的技术 - 水处理工具箱中的几种技术之一，可用于帮助提供最优质的饮用水。