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活性炭的吸附原理是：在其颗粒表面形成一层平衡的表面浓度。活性炭颗粒的大小对吸附能力也有影响。一般来说，活性炭颗粒越小，过滤面积就越大。所以，粉末状的活性炭总面积比较大，吸附效果佳，但粉末状的活性炭很容易随水流入水箱中，难以控制，很少采用。颗粒状的活性炭因颗粒成形不易流动，水中有机物等杂质在活性炭过滤层中也不易阻塞，其吸附能力强，携带更换方便。
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活性炭过滤器：滤料为活性炭，用于去除色、味、余氯和有机物，其主要作用方式是吸附，活性炭是一种人工制成的吸附剂。活性碳过滤器广泛用于生活用水及食品工业、化工、电力等行业的水的预处理。由于活性炭具有发达的细孔结构和巨大的比表面积，因此对水中的溶解性有机物，如ben类，酚类化合物等具有很强的吸附能力，而且对于用生物法和化学法很难去除的有机污染物，如色度、异臭、表面活性剂、合成洗涤剂和染料等都有较好的去除效果。粒状活性炭对水中的Ag^+，Cd^2+，CrO4^2-等离子去除率达85%以上。 通过活性炭滤床后，水中悬固小于0.1mg/L，COD去除率一般为40%~50%，游离氯小于0.1mg/L。
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多介质过滤器是常用的水质深度净化的预处理装置，可根据工艺要求填加不同的滤料。其中过滤器体主要包括以下组件：简体；布水组件；支撑组件；反洗气管；滤料；排气阀(外置)等。在水处理上使用的多介质过滤器，常见的有：无烟煤-石英砂-磁铁矿过滤器，活性炭-石英砂-磁铁矿过滤器，活性炭-石英砂过滤器，石英砂-陶瓷过滤器等。
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多介质过滤器： 装填石英砂、无烟煤、陶粒、麦饭石、砾石等多层介质过滤，滤除水体中的悬浮物机械杂质、有机物等，降低水的浑浊度或色度，或改善水质口感等目地。 4. 除铁锰过滤器（锰砂过滤器）：装填天然锰砂或精制锰砂为滤料，去除地下水中的二价铁离子，解决地下深层水黄褐色变，使之达到可饮用水，广泛应用于农村地区、工厂矿区地下水处理。
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