Tratarea apei cu carbon activ este un proces de adsorbție în care impuritățile sunt prinse pe suprafața particulelor de carbon prin adsorbție.
Particulele de cărbune activ au o microstructură poroasă cu o suprafață foarte mare.
Eficiența de adsorbție depinde de parametri precum dimensiunea moleculară, dimensiunea porilor, suprafața, concentrația particulelor, temperatura și timpul de contact.
Procesul de adsorbție
Adsorbția este fenomenul de colectare a moleculelor sau particulelor pe o suprafață solidă. Un "adsorbant" poate fi orice material solid cu locuri de legare la care se poate lega adsorbatul.
Cel mai frecvent utilizat adsorbant comercial în tratarea apei este cărbunele activ.
Aplicații ale cărbunelui activat în tratarea apei
Filtrarea cu cărbune activ este utilizată pentru:
Îndepărtează gustul și mirosul din apă.
Reducerea riscurilor pentru sănătate.
Prevenirea deteriorării membranelor de osmoză inversă și a rășinilor schimbătoare de ioni.
Tratarea terțiară a apelor uzate.
Pretratarea apei industriale și multe altele.
Diferite tipuri de cărbune activ pot elimina diferite tipuri de contaminanți:
Reziduurile de clor din procesele de dezinfecție-clorul sau cloraminele și unele produse secundare de dezinfecție (DBP), cum ar fi trihalometanii (THM). Compuși organici, inclusiv solvenți, pesticide și deșeuri industriale.
Unele metale grele, cum ar fi plumbul și...
Cu toate acestea, filtrele cu cărbune activ nu pot elimina bacteriile, virușii și sărurile minerale.
Ce are atât de special cărbunele activ?
Cărbunele activ este carbonul care a fost procesat pentru a-și mări suprafața la aproximativ 1000 m²/g.
Structura sa are ca rezultat un număr foarte mare de pori minusculi între atomii de carbon, rezultând o suprafață foarte mare.
Câteva grame (aproximativ 5 grame) de cărbune activ au o suprafață echivalentă cu cea a unui teren de fotbal!
Cărbunele activat este hidrofob și are o afinitate puternică pentru compușii organici și poluanții ne-polari. Adsorbția este determinată în primul rând de forțele van der Waals.
Materii Prime Carbon Activat
Cărbunele activ vine în mai multe tipuri, fiecare cu proprietățile sale specifice. Este fabricat dintr-o varietate de materii prime cu conținut ridicat de-carbon-, cum ar fi:
Carbon mineral
Lemn
Coji de nucă de cocos
Bambus
Cărbunele activat trebuie să aibă un număr mare de micropori, distribuiți corespunzător, pentru a adsorbi molecule de dimensiuni diferite.
În plus, trebuie să conțină pori mai mari pentru a facilita intrarea moleculelor în cei mai mici pori.
Prin urmare, procesul de producție trebuie controlat pentru a îndeplini cerințele specifice de distribuție a dimensiunii porilor.
Forme de cărbune activat
Pentru tratarea apei,cărbune activse prezintă sub două forme principale:
Cărbune activat sub formă de pulbere (PAC) – un material zdrobit, măcinat, cu majoritatea particulelor având un diametru mai mic de 0,18 mm (80 mesh).
Cărbune activat granular (GAC) – de formă neregulată, de obicei cu diametre între 0,2 și 1,5 mm.
Procesul de tratare a apei presupune adăugarea de PAC în apă sau trecerea apei printr-un pat GAC.
PAC este utilizat în stațiile de tratare a apei pentru a controla gustul și mirosul și/sau pentru a elimina materia organică.
Se folosește sub formă de pulbere uscată sau suspensie.
Pulbere uscată – măsurată cu echipament de alimentare cu pulbere uscată pentru dozarea materialelor uscate. Este potrivit pentru doze mici și rare.
Suspensie – dozată cu ajutorul unei pompe dozatoare. Această metodă este utilizată atunci când adăugările de PAC sunt frecvente și sunt necesare doze mari.
GAC este folosit în principal ca filtru post-filtrare, în urma proceselor convenționale de filtrare sau în filtrele granulare cu medii în care o parte a patului filtrant este înlocuită cu GAC.
Într-o configurație post-filtrare, filtrul GAC primește apă de-înaltă calitate, deoarece a trecut deja prin întregul proces de tratare.