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活性炭过滤器在结构上与多介质过滤器基本相同，不同的是内部装有具有较强吸附功能的活性炭，用于去除经过滤未去除的有机物，吸附水中的余氯，使出水余氯≤0.1mg/L，SDI≤4。氯属于强氧化剂，对各类膜均匀破坏作用，特别是反渗透膜对余氯十分敏感，因此对于以城市自来水为水源的纯净水生产线，活性炭更主要的功能是吸附水中余氯，起到保护RO膜的作用。
活性炭可以再生，大多采用高温加热再生，一般经以下三个阶段。
①干燥阶段：温度150-300℃，对湿碳进行脱水干燥。
②焙烧阶段：温度300-600℃，对被吸附的有机物进行热分解、炭化或气化，达到脱附。
③活化阶段：温度800-900℃，对炭化了的表面用水蒸气或二氧化碳气体进行活化。
一般使用时因水量较少，活性炭失效后大多是全部更换，很少自己再生，一般情况下一年左右更换一次。
在纯水制造过程中，活性炭吸附的作用表现在四个方面：降低水的氧化要求；避免有机物进入污染离子交换膜和反渗透膜；除去水中残留的氯，保护反渗透膜；除去水中的三卤化物（THM）等提高水的总体质量。良好活性炭的比表面积一般大于1000m2/g，细孔总容积可达0.6-1.8mL/g。活性炭的吸附能力以物理吸附为主，没有极性，一般是可逆的，实验发现，它也可进行一些选择吸附，即化学吸附。制作温度在300-500℃时，酸性氧化物占优势，这种酸性氧化物在水中离子化时，活性炭就带负电荷；制作温度在800-900℃时，活性炭具有两性性质。由测定电位得知：一般活性炭带负电荷，在溶液中显弱酸性，在pH值较低的酸性条件下，吸附性较好；在pH值较高的碱性条件下，吸附性较差。
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