有机物污染：原水中的有机物（如腐殖酸、富里酸、藻类代谢产物等）不仅会增加后续离子交换树脂的污染风险（导致树脂吸附容量下降、再生频率增加），还会在消毒过程中与氯反应生成三氯甲烷、四氯化碳等致癌性消毒副产物，威胁水质安全；同时，部分有机物会附着在锅炉受热面形成有机垢，降低热传导效率。
悬浮物与胶体颗粒：原水中的泥沙、黏土颗粒、藻类残骸等悬浮物，以及带负电的胶体颗粒（如硅酸胶体、铁锰胶体），若不去除会堵塞后续过滤设备（如精密过滤器、反渗透膜），导致膜元件污堵、使用寿命缩短，同时增加水处理系统的运行压力。
余氯与异味：若原水采用氯消毒（如自来水作为原水时），残留的余氯会氧化反渗透膜、离子交换树脂的活性基团，破坏其结构，导致膜通量下降、树脂交换能力丧失；此外，原水中的藻类、微生物代谢或工业污染物会产生异味（如土腥味、霉味），影响水质感官指标，若进入循环水系统还可能滋生微生物黏泥。
重金属离子：部分地下水或受工业污染的地表水可能含有汞、铅、镉、砷等重金属离子，这些离子会在锅炉内富集，导致金属材料发生晶间腐蚀，降低设备强度，甚至引发锅炉爆管等严重安全事故。
物理吸附：去除有机物、异味与部分悬浮物
化学吸附：去除余氯与重金属离子
除余氯：活性炭中的碳元素可与水中的余氯（Cl₂、HClO）发生氧化还原反应，生成无害的氯离子（Cl⁻）和二氧化碳（CO₂），反应式为：C + 2Cl₂ + 2H₂O = CO₂ + 4HCl，从而彻底消除余氯对后续反渗透膜、离子交换树脂的氧化破坏。
除重金属：部分活性炭（如载硫活性炭、负载纳米金属氧化物的改性活性炭）可通过表面的功能基团（如羟基、羧基、硫基）与重金属离子（如 Hg²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺）发生化学配位反应或离子交换，形成稳定的螯合物或沉淀物，将重金属离子固定在活性炭表面，实现高效去除。例如，载硫活性炭可与 Hg²⁺反应生成难溶于水的硫化汞（HgS），吸附效率可达 99% 以上。
协同作用：改善后续工艺处理效果
前置预处理：降低活性炭负荷
活性炭吸附单元：核心净化环节
后续深度处理：衔接达标水质
若用于锅炉补给水，原水需进入反渗透系统，去除水中的盐类离子（如 Na⁺、Cl⁻、SO₄²⁻），再经离子交换树脂进行深度除盐，最终获得电导率≤0.2μS/cm 的超纯水；
若用于循环冷却水，活性炭净化后的水可直接进入冷却塔，通过加药（如缓蚀剂、阻垢剂）处理后循环使用。
比表面积与孔隙结构
处理以小分子有机物（如三氯甲烷）、余氯为主的原水时，应选择微孔发达（微孔体积占总孔体积的 70% 以上）、比表面积较大（1000-1500m²/g）的活性炭，如椰壳活性炭（微孔丰富，吸附效率高）；
处理以大分子有机物（如腐殖酸）、胶体颗粒为主的原水时，应选择中孔比例较高（中孔体积占总孔体积的 30%-50%）的活性炭，如煤质柱状活性炭（中孔发达，不易堵塞，适合长期运行）。
碘值与亚甲蓝吸附值
碘值：反映活性炭对小分子物质（如余氯、小分子有机物）的吸附能力，电厂原水净化用活性炭的碘值通常要求≥800mg/g（煤质炭）或≥1000mg/g（椰壳炭），碘值越高，除余氯、小分子有机物的效率越高；
亚甲蓝吸附值：反映活性炭对大分子有机物（如腐殖酸）的吸附能力，一般要求≥100mg/g，亚甲蓝吸附值越高，去除原水中大分子有机物的效果越好。
强度与粒径
强度：活性炭在过滤器中需承受水流冲击和反洗摩擦，强度不足易破碎产生粉末，导致出水浊度升高、堵塞后续设备。电厂用活性炭的强度应≥90%（煤质炭）或≥95%（椰壳炭）；
粒径：粒径过小会增加水流阻力，导致过滤器压差升高；粒径过大则会减少活性炭与水的接触面积，降低吸附效率。通常选择 0.8-2.0mm 的颗粒状活性炭，兼顾吸附效率和水流阻力。
pH 值与灰分
pH 值：普通活性炭的 pH 值为 6-8（中性），若原水 pH 值偏低（酸性），可选择碱性活性炭（pH 值 8-10），避免活性炭溶解出酸性物质影响后续工艺；
灰分：灰分过高的活性炭在使用过程中易溶出杂质（如铁、硅），导致出水水质恶化，电厂用活性炭的灰分应≤10%（煤质炭）或≤5%（椰壳炭）。
吸附饱和周期短，更换成本高
问题原因：原水有机物浓度高（如雨季地表水腐殖酸含量增加）、运行滤速过快（超过 15m/h）、活性炭选型不当（如微孔不足，无法吸附小分子有机物）；
解决策略：① 前置增加 “臭氧氧化” 单元，将大分子有机物分解为小分子，提高活性炭的吸附效率；② 优化运行参数，将滤速控制在 8-12m/h，延长水与活性炭的接触时间；③ 采用 “活性炭再生技术”（如热再生：在 800-900℃惰性气体氛围下，将活性炭孔隙内的有机物燃烧分解，恢复吸附性能），再生后的活性炭吸附效率可达新炭的 80% 以上，大幅降低更换成本。
活性炭过滤器压差升高，反洗效果差
问题原因：前置沉淀效果差，悬浮物进入活性炭过滤器堵塞孔隙；反洗强度不足（反洗流速＜15m/h）或反洗时间过短（＜10 分钟）；
解决策略：① 优化混凝剂投加量，确保沉淀池出水浊度≤5NTU；② 提高反洗强度至 15-20m/h，延长反洗时间至 15-20 分钟，同时配合压缩空气擦洗（气压 0.2-0.3MPa），彻底清除活性炭表面的悬浮物；③ 若活性炭已严重板结，需部分更换活性炭，避免过滤器失效。
出水余氯超标，影响后续膜设备
问题原因：活性炭吸附饱和（未及时更换或再生）、原水余氯浓度突然升高（如自来水厂加氯量增加）、水流短路（活性炭过滤器内出现死区，水未与活性炭充分接触）；
解决策略：① 实时监测出水余氯含量，当余氯＞0.05mg/L 时，及时再生或更换活性炭；② 在活性炭过滤器进水端增设余氯在线监测仪，若余氯浓度超标，自动启动旁通系统，避免不合格水进入后续工艺；③ 检查活性炭过滤器内部结构，修复滤板、滤帽破损处，防止水流短路。
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