活性炭综述

活性炭标准综述
摘要：本文对国内活性炭标准进行了综述，详细总结了饮用水活性炭标准及其相关试验方法系列标准的修订、适用范围、主要内容和标准限值，并介绍了国外主要发达国家的活性炭标准的概况，使读者对现行的活性炭标准有更详尽的了解。

关键词：活性炭标准饮用水
The Summary of Active Carbon Standard
Abstract：This paper summarizes the domestic active carbon standards, especially the revision, scope of application, main contents and limit of the active carbons standards for drinking water and test methods. In addition, the paper introduces the current situation of some advanced nations’active carbon standards. It will give readers a better understanding of the newest version of carbon standards.
Key words：active carbon standard drinking water
一．前言
活性炭，是由无定形碳和不同量灰分共同构成的一种吸附剂，微孔结构发达，吸附性能优良，广泛应用于国民经济各个部门。

1．活性炭的主要用途：
✧自来水，工业用水，纯净水，饮料，食品，医药用水净化及电子超纯水制备
✧药品、食品、化工产品、食品添加剂的脱色、精制和去杂质纯化过滤
✧催化剂及催化剂载体，贵重金属回收
✧油脂及油品的脱色、除杂、除味、酒类及饮料的净化、除嗅、除杂
✧环保工程废水、废气的治理、生活废水净化、脱色、脱臭、降COD
✧苯、甲苯、二甲苯、油气及溶剂吸附、溶剂回收
✧香烟过滤嘴、工业用气的净化（如CO2、N2等）
✧精细化工、医药化工、生物制药过程产品提纯、精制、脱色、过滤
✧石油化工生产、天然气净化、脱硫
✧生化、油漆工业、地下场所、皮革工厂、动物饲养场所的空气净化、脱臭
✧烟道气的臭气吸附、硫化物吸附，汞蒸汽的去除，降低戴奥辛的生成
✧血液净化、汽车炭罐、高性能电池、超级电容器、军事、航天等高要求领域
2．活性炭的分类
✧按材质分类有﹕木质活性炭（木质炭）、椰壳活性炭（椰壳炭）、煤质活性炭（煤质炭），
形状有柱状、球形、破碎、粉状等。

✧按用途分类有﹕净水活性炭；气体/空气净化炭；气体分离用炭；黄金提取活性炭；试
剂活性炭；触媒载体活性炭；活性炭催化剂；糖用脱色活性炭；酒类专用活性炭；味精脱色活性炭；针剂活性炭；工业粉状活性炭；药用活性炭；血液净化活性炭；香烟过滤
嘴活性炭；汽车专用炭。

按形状分类有：不定形颗粒活性炭；圆柱形活性炭；球形活性炭；椰壳柱状活性炭，木质粉状活性炭（木质粉末活性炭）、椰壳粉状活性炭等。

根据活性炭的制造原料、外形、制造方法和使用用途等不同，活性炭存在着许多品种、类别和用途。

目前世界活性炭应用领域均在积极地建立活性炭在各行业的专用质量标准，以此提高活性炭使用效率，为活性炭生产与应用提高参考和依据。

我国根据实际情况，制定了各行活性炭标准和活性炭检验方法标准。

二．我国现行的主要活性炭标准
我国现行的主要活性炭标准主要针对木质活性炭和煤质活性炭在各行业的应用以及活性炭技术指标的测试方法，目录见表1。

表1 我国现行的主要活性炭标准
我国活性炭标准主要包括了适用范围、技术要求、试验方法、检验原则以及标志、包装、运输、贮存等方面，以此指导人们的生产、销售和购买。

1．活性炭型号命名法（GB 12495-1990）
该标准规定了各类活性炭产品型号命名方法，适用于编制由各种原料和各种方法生产的活性炭产品的型号，不包括以活性炭为基材的再加工品。

活性炭型号命名方法：
1）活性炭型号用大写汉语拼音字母和一组或二组阿拉伯数字表示。

2）活性炭型号由三部分组成。

表示外观形状及尺寸
表示活化方法
表示制造原料
3）型号组成个部分的符号及意义
①第一部分，用汉语拼音字母表示制造活性炭的原料，见表2。

②第二部分，用汉语拼音字母表示活性炭制造过程的活化方法，见表3。

③第三部分，用汉语拼音字母表示活性炭的外观形状，并以一组或二组阿拉伯数字表示颗粒活性炭的尺寸，见表4、表
5。

径表示，用乘上10的数字标出；球形颗粒以直径表示，用乘上10的数字标出，字母与尺寸数字并列。

尺寸单位均为mm。

其标法范例见表5。

④粉状活性炭与不定形颗粒活性炭的区别以外观尺寸0.18mm为界，即大于0.18mm的颗粒占多数的为不定形颗粒活性炭，反之，小于0.18mm的颗粒占多数的为粉状活性炭。

⑤粉状活性炭不标注尺寸。

2．木质味精精制用颗粒活性炭（GB/T 13803.1-1999）
该标准是对GB/T 13803-1992《木质味精精制用颗粒活性炭》的修订，适用于木质为原料生产的无定形颗粒活性炭，主要用于味精中和液和母液的脱色、精制。

该标准在碘吸附值、强度、充填密度、粒度、水分、pH值、灰分和铁含量这些方面规定了对木质味精精制用颗粒活性炭的技术要求，并提出了这些指标的试验方法和检验规则。

3．木质净水用活性炭（GB/T 13803.2-1999）
该标准是对GB/T 13804-1992《木质净水用活性炭》（1993-08-01实施）的修订。

原GB/T
13804-1992技术指标中分为优级品、一级品、二级品，本标准在修订中根据GB/T 12707-1991《工业产品质量分等导则》划分为一级品、二级品，故各项技术指标相应作了较大调整。

该标准适用于以木质为原料生产的无定形颗粒活性炭，主要用于饮用水、酒类、各种清凉饮料
用水的净化处理，不适用经特殊加工的净水用活性炭，如载银的净水用活性炭。

该标准在碘吸附值、亚甲基蓝吸附率、强度、表观密度、粒度、水分、pH值、灰分这些方面规定了对木质净水用活性炭的技术要求，并提出了这些指标的试验方法以及检验规则、活性炭的标志、包装、运输、贮存要求。

1）A=15V，A为每克活性炭吸附亚甲基蓝毫克数，mg/g；V为0.1g活性炭吸附亚甲基蓝毫升数，mL。

2）粒度大小范围也可由供需双方商定。

4．糖液脱色用活性炭（GB/T 13803.3-1999）
该标准是对GB/T 13805/1992《糖液脱色用活性炭》的修订，适用于木质为原料生产的粉状活性炭，主要用于葡萄糖工业的脱色，也可用于饴糖、蔗糖、果糖、木糖等其他糖液的脱色。

在A法焦糖脱色力、B法焦糖脱色力、水分、pH值、灰分、酸溶物、铁含量和氯含量这些方面规定了对糖液脱色用活性炭的技术要求，并提出了这些指标的试验方法和检验规则。

5．针剂用活性炭（GB/T 13803.4-1999）
该标准适用于以木屑、木炭或其他木质材料为原料，采用氯化锌法或物理法活化工艺制成的粉状活性炭。

主要用于各种注射药剂的脱色、精制和除去“热原”（Pyrogens）。

亦可用于维生素C及其他原料药的脱色。

该标准在吸附力（亚甲基蓝和硫酸奎宁）、pH值、水分、铁、氯化物、灰分、酸溶物、重金属（Pb）、水溶性锌盐、硫化物、氰化物和未炭化物这些方面规定了对针剂活性炭的技术要求，并提出了这些指标的测试方法和验收准则。

6．木质活性炭试验方法系列标准（GB/T 12496.1~12496.22-1990）
木质活性炭试验方法系列标准是活性炭性能指标检测的基础，制定活性炭的质量标准，必须有相应的试验方法标准。

本系列标准是对GB/T 12496.1~12496.22-1990《木质活性炭检验方法》的修订。

木质活性炭试验方法系列标准包括了22个活性炭性能指标的试验方法，具体性能指标如下：○1表观密度；○2粒度分布；○3灰分含量；○4水分含量；○5四氯化碳吸附率（活
性）；○6强度；○7pH值；○8碘吸附值；○9焦糖脱色率；○10亚甲基蓝吸附值；○11硫酸奎宁吸附值；○12苯酚吸附值；○13未炭化物的测定；○14氰化物；○15硫化物；○16氯化物；○17硫酸盐；○18酸溶物；○19铁含量；○20锌含量；○21钙镁含量；○22重金属。

本标准与原标准相比，在编排顺序和各具体试验方法上，有些做了较大的改动，有些只做了词句改动。

在术语中，将“灼烧残渣”、“干燥减量”、“充填密度”分别改为：“灰分”、“水分”、“表观密度”。

在内容中，将GB/T 12496. 3-1990《木质活性炭检验方法乙酸吸附值》，GB/T 12496.4-1990《木质活性炭检验方法乙酸锌吸附值》删去，列入到GB/T 13803.5-1999《乙酸乙烯触媒载体活性炭》中。

并增加GB/T 12496.5-1999《木质活性炭试验方法四氯化碳吸附率（活性）的测定》和GB/T 12496.17-1999《木质活性炭试验方法硫酸盐的测定》。

另外，对原标准中遗漏之处做了补充。

每个试验方法标准都详细规定了标准的适用范围、引用标准；试验的方法提要和所需的仪器试剂、溶液；试验的操作步骤、结果计算以及精确度和误差。

7．净化水用煤质颗粒活性炭（GB/T 7701.4-1997）
该标准是根据美国国家标准ANSI/AWWA B604-90《粒状活性炭》对GB 7701.4-87进行修订的，在主要技术内容上与该标准等效。

标准中使用的试验方法等效采用美国试验与材料协会标准。

该标准适用与工业用水的脱氯、除油，生活饮用水以及污水的深度净化处理用的煤质颗粒活性炭。

在GB 7701.4-87的基础上增加了pH值、比表面积、孔容积、灰分、漂浮率五项技术指标。

装填密度原标准为实测，本标准分档次规定了具体指标；碘吸附值、亚甲蓝吸附值、灰分指标分档次列出。

本标准将原标准的百分比抽样修订为计数抽样，规定了批量，并增加了型式检验。

该标准与GB/T 7702.1~7702.22-1997《煤质颗粒活性炭试验方法》配套使用。

该标准规定了净化水用煤质颗粒活性炭的技术要求（包括孔容积、比表面积、漂浮率、pH值、苯酚吸附值、水分、强度、碘吸附值、亚甲蓝吸附值、灰分、装填密度和粒度）、检验规则、检验方法、标志、包装、运输和贮存。

表7 净化水用煤质颗粒活性炭的技术指标
注
1用户如对粒度、吸附值、漂浮率等有特殊要求，可在订货时商订。

2不规则形颗粒活性炭的漂浮率应不大于10%。

8．煤质颗粒活性炭试验方法系列标准（GB/T 7702.1~7702.22-1997）
煤质颗粒活性炭试验方法系列标准是活性炭性能指标检测的基础，制定活性炭的质量标准，必须有相应的试验方法标准。

本系列标准是对GB/T 7702.1~7702.14-1987《煤质活性炭测定方法》的修订。

煤质活性炭试验方法系列标准包括了22个活性炭性能指标的试验方法，具体性能指标如下：○1水分；○2粒度；○3强度；○4装填密度；○5水容量；○6亚甲基蓝吸附值；○7碘吸附值；○8苯酚吸附值；○9着火点；○10防护时间；○11苯蒸气防护时间；○12氯乙烷蒸气防护时间；○13四氯化碳吸附率；○14饱和硫容量；○15灰分；○16pH值；○17漂浮率；○18焦糖脱色率；○19四氯化碳脱色率；○20孔容积；○21比表面积；○22穿透硫容量。

本标准与原标准相比，在名称上，将“硫容量”、“四氯化碳蒸气吸附率”、“有效防护时间”分别改为：“饱和硫容量”、“四氯化碳吸附率”、“防护时间”。

在内容上，由原来的14个试验方法标准增加到22个，增加GB/T 7702.15-1997《煤质颗粒活性炭试验方法——灰分的测定》、GB/T 7702.16-1997《煤质颗粒活性炭试验方法——pH值的测定》、GB/T 7702.17-1997《煤质颗粒活性炭试验方法——漂浮率的测定》、GB/T 7702.18-1997《煤质颗粒活性炭试验方法——焦糖脱色率的测定》、GB/T 7702.19-1997《煤质颗粒活性炭试验方法——四氯化碳脱色率的测定》、GB/T 7702.20-1997《煤质颗粒活性炭试验方法——孔容积的测定》、GB/T 7702.21-1997《煤质颗粒活性炭试验方法——比表面积的测定》、GB/T 7702.22-1997《煤质颗粒活性炭试验方法——穿透硫容量的测定》。

另外，对原标准中遗漏之处做了补充。

三．国外发达国家的活性炭标准
在美国等发达国家，均建立了与活性炭应用行业相对应的活性炭质量标准，如：美国已经建立美国粉状活性炭国家标准（美国自来水工程协会质量标准ANSI/AWW A B600-96）和美国粒状活性炭国家标准（美国自来水工程协会质量标准ANSI/AWW A B604-96）；在俄罗斯也建立了俄罗斯活性炭质量标准（破碎木质活性炭Roct6217-74,1992更改实施）、俄罗斯活性炭质量标准（煤粉和焦油制活性炭Roct 23998---80，1986更改实施）等质量标准；日本也先后建立了活性炭相关标准，在后续标准的建立中，活性炭的性能指标不断拓宽，针对不同的用途，建立更加准确的活性炭质量标准。

1．美国粉状活性炭国家标准
美国粉状活性炭国家标准ANSI/AWW A B600-96是对ANSI/AWW A B600-90的修订，包括前言、标准正文和附录三部分。

前言介绍了该标准的背景、历史、粉末活性炭的特殊问题（贮存、火灾、粉尘等）以及标准使用时的注意事项。

标准的正文规定了美国粉状活性炭国家标准ANSI/AWW A B600-96适用于饮用水处理中用于吸附杂质的粉末活性炭以及活性炭的物理、检验、包装和运输的最低要求。

最后的附录部分列出了标准参考的书目以及代表活性炭性能指标的苯酚和丹宁酸吸附值的测定方法和标准值，供使用者选择。

该标准可作为购买和接收粉末活性炭的参考以及测试粉末活性炭物理特性的指导。

2．美国粒状活性炭国家标准
美国粒状活性炭国家标准ANSI/AWWA B604-96是对ANSI/AWWA B604-90的修订，包括前言、标准正文和附录三部分。

前言介绍了该标准的背景、历史、颗粒活性炭的特殊问题（贮存、滤料、GAC粒径分布、吸附容量、抗磨损性、再生等）以及标准的使用方法。

标
准的正文规定了美国粒状活性炭国家标准ANSI/AWWA B604-96适用于水处理中吸附、过滤用的颗粒活性炭和压延活性炭以及颗粒活性炭应用的物理性能、检验、包装和运输的最低要求。

最后的附录部分列出了文献目录以及苯酚和丹宁酸吸附值的标准测试方法，供使用者选择。

该标准为购买颗粒活性炭和检验颗粒活性炭的物理特性提供了参考和指导。

四．结语
以上总结了我国制定的一系列活性炭标准的基本情况以及一些发达国家的活性炭标准的概况。

我国活性炭标准的制定是一个不断发展和完善的过程。

对于饮用水处理领域的活性炭质量标准的制定：首先，我们应该收集、研究、借鉴国外发达国家饮用水处理活性炭质量标准，根据我国活性炭生产管理技术水平、饮用水处理现状以及活性炭在饮用水处理工艺中的现状研究标准中指标的量化值，制定适合我国饮用水处理现状的活性炭质量标准，推动活性炭技术在饮用水处理中的标准化。

制订活性炭标准之后，我们应及时掌握相关标准的更新。

只有正确使用好标准，才能保证结果的准确、可靠与有效。