活性炭过滤器是水处理系统中利用活性炭吸附特性实现水质净化的核心设备，其主要功能作用如下：

一、吸附有机物与异色异味

活性炭内部具有丰富的微孔结构（比表面积可达500-1500㎡/g），能通过物理吸附捕获水中的酚类、苯类、农药残留、腐殖酸等有机物，降低水体COD（化学需氧量）与TOC（总有机碳）指标。同时，对天然水体中的腐殖质染色物质（如水源受植物分解污染产生的棕黄色素）及工业废水中的合成色素具有显著去除效果，使水质透明度提升，色度降至5度以下，改善水的感官性状（如异味、苦涩感）。

二、去除余氯与重金属离子

余氯脱除：活性炭通过催化还原反应将水中游离氯（Cl₂）、次氯酸（HClO）分解为无害的氯离子（Cl⁻），避免余氯对后续超滤/反渗透膜组件的氧化腐蚀，延长膜元件寿命。

重金属吸附：部分经过改性处理的活性炭（如负载铜、锌、硫化物等），可通过离子交换或化学螯合作用吸附水中铅（Pb²⁺）、汞（Hg²⁺）、铬（Cr⁶⁺）等重金属离子，尤其适用于工业废水预处理或特殊水质提标场景。

三、净化微生物代谢产物与胶体

活性炭微孔环境可为微生物提供附着生长的“生物载体”，在生物活性炭工艺中，滤料表面形成的生物膜可通过生物降解作用分解水中难降解有机物（如微塑料、内分泌干扰物EDCs），同时吸附藻类代谢产生的藻毒素（如微囊藻毒素）。此外，对水中残留的胶体颗粒（如铁锰氧化物胶体），活性炭通过范德华力吸附作用进一步降低浊度，提升后续膜处理效率。

四、应用场景与类型特点

饮用水处理：用于自来水厂深度处理或终端净水设备，去除管网中残留的消毒副产物（如三氯甲烷），保障饮用水口感与安全性。

工业领域：在电子、制药行业用于RO膜前预处理，吸附有机物防止膜污染；在食品饮料行业用于糖浆、白酒等脱色除杂。

废水回用：深度处理市政污水或工业废水，降低COD至50mg/L以下，满足中水回用标准。

类型差异：

椰壳活性炭：吸附效率高，适用于饮用水及高附加值领域；

煤质活性炭：成本较低，适合工业废水大流量处理；

果壳活性炭：颗粒均匀，常用于气相吸附（如废气处理）。

五、结构维护与性能保障

活性炭过滤器通常采用不锈钢或玻璃钢罐体，内部装填粒径1-2mm的颗粒活性炭，水流自上而下通过滤层。运行中需定期进行反洗（用水或气水混合冲刷），清除孔隙间截留的悬浮物，避免滤层堵塞。当吸附能力饱和后（通常使用6-12个月），需更换活性炭或通过高温再生恢复活性。通过进出口水质检测（如余氯、COD），可实时监控活性炭的处理效能，确保其持续发挥净化作用。

活性炭过滤器凭借其高效的吸附性能与多功能特性，成为水处理流程中“脱除有机物、保障后续工艺、提升水质品质”的关键环节，广泛应用于民生、工业及环保领域。