Очищення води активованим вугіллям – це процес адсорбції, під час якого домішки затримуються на поверхні частинок вугілля шляхом адсорбції.
Частинки активованого вугілля мають пористу мікроструктуру з дуже великою площею поверхні.
Ефективність адсорбції залежить від таких параметрів, як молекулярний розмір, розмір пор, площа поверхні, концентрація частинок, температура та час контакту.
Процес адсорбції
Адсорбція - це явище, коли молекули або частинки збираються на твердій поверхні. «Адсорбент» може бути будь-яким твердим матеріалом із місцями зв’язування, з якими адсорбат може зв’язуватися.
Найпоширенішим комерційним адсорбентом для очищення води є активоване вугілля.
Застосування активованого вугілля в обробці води
Фільтрація з активованим вугіллям використовується для:
Видалення смаку і запаху з води.
Зменшення ризиків для здоров'я.
Запобігання пошкодженню мембран зворотного осмосу та іонообмінних смол.
Третинне очищення стічних вод.
Попереднє очищення промислової води та інше.
Різні типи активованого вугілля можуть видаляти різні типи забруднень:
Залишки хлору в процесі дезінфекції-хлор або хлораміни та деякі побічні продукти дезінфекції (DBP), такі як тригалометани (THM). Органічні сполуки, включаючи розчинники, пестициди та промислові відходи.
Деякі важкі метали, такі як свинець і...
Однак фільтри з активованим вугіллям не можуть знищити бактерії, віруси та мінеральні солі.
Що такого особливого в активованому вугіллі?
Активоване вугілля – це вугілля, яке було оброблено для збільшення його площі поверхні приблизно до 1000 м²/г.
Його структура призводить до дуже великої кількості крихітних пор між атомами вуглецю, що призводить до дуже великої площі поверхні.
Кілька грамів (приблизно 5 грамів) активованого вугілля мають площу поверхні, еквівалентну площі футбольного поля!
Активоване вугілля є гідрофобним і має сильну спорідненість до органічних сполук і не-полярних забруднюючих речовин. Адсорбція в основному здійснюється силами Ван-дер-Ваальса.
Сировина з активованого вугілля
Активоване вугілля буває багатьох типів, кожен з яких має свої специфічні властивості. Його виготовляють із різноманітної сировини з високим-вмістом-вуглецю, як-от:
Мінеральний вуглець
Деревина
Кокосова шкаралупа
Бамбук
Активоване вугілля повинно мати велику кількість мікропор, розподілених відповідним чином, щоб адсорбувати молекули різного розміру.
Крім того, він повинен містити більші пори, щоб полегшити входження молекул у найменші пори.
Таким чином, виробничий процес повинен контролюватися, щоб відповідати конкретним вимогам розподілу розмірів пор.
Форми активованого вугілля
Для очищення води,активоване вугіллябуває двох основних форм:
Порошок активованого вугілля (PAC) – подрібнений, подрібнений матеріал, більшість частинок якого мають діаметр менше 0,18 мм (80 меш).
Грануляне активоване вугілля (GAC) – неправильної форми, як правило, діаметром від 0,2 до 1,5 мм.
Процес очищення води передбачає додавання PAC у воду або пропускання води через шар GAC.
PAC використовується на водоочисних установках для контролю смаку та запаху та/або видалення органічних речовин.
Використовується у вигляді сухого порошку або кашки.
Сухий порошок – дозується за допомогою обладнання для подачі сухого порошку для дозування сухих матеріалів. Він підходить для низьких і нечастих доз.
Суспензія – дозується за допомогою насоса-дозатора. Цей метод використовується, коли додавання PAC є частим і потрібні високі дози.
GAC в основному використовується як фільтр після -фільтрації після звичайних процесів фільтрації або у фільтрах із гранульованим середовищем, де частина шару фільтра замінюється GAC.
У конфігурації після-фільтрації фільтр GAC отримує воду високої{1}}якісності, оскільки вона вже пройшла весь процес очищення.