Úprava vody aktívnym uhlím je adsorpčný proces, pri ktorom sa nečistoty zachytávajú na povrchu uhlíkových častíc prostredníctvom adsorpcie.
Častice aktívneho uhlia majú poréznu mikroštruktúru s veľmi veľkým povrchom.
Účinnosť adsorpcie závisí od parametrov, ako je veľkosť molekuly, veľkosť pórov, plocha povrchu, koncentrácia častíc, teplota a čas kontaktu.
Adsorpčný proces
Adsorpcia je jav, pri ktorom sa molekuly alebo častice zhromažďujú na pevnom povrchu. "Adsorbent" môže byť akýkoľvek pevný materiál s väzbovými miestami, na ktoré sa môže adsorbát viazať.
Najbežnejšie používaným komerčným adsorbentom pri úprave vody je aktívne uhlie.
Aplikácie aktívneho uhlia pri úprave vody
Filtrácia s aktívnym uhlím sa používa na:
Odstránenie chuti a zápachu z vody.
Zníženie zdravotných rizík.
Zabraňuje poškodeniu membrán reverznej osmózy a iónomeničových živíc.
Terciárne čistenie odpadových vôd.
Predúprava priemyselnej vody a ďalšie.
Rôzne typy aktívneho uhlia môžu odstrániť rôzne typy kontaminantov:
Zvyšky chlóru z dezinfekčných procesov-chlór alebo chlóramíny a niektoré vedľajšie produkty dezinfekcie (DBP), ako sú trihalometány (THM). Organické zlúčeniny vrátane rozpúšťadiel, pesticídov a priemyselného odpadu.
Niektoré ťažké kovy ako olovo a...
Filtre s aktívnym uhlím však nedokážu odstrániť baktérie, vírusy a minerálne soli.
Čo je na aktívnom uhlí také zvláštne?
Aktívne uhlie je uhlík, ktorý bol spracovaný tak, aby sa jeho povrch zväčšil na približne 1000 m²/g.
Jeho štruktúra vedie k veľmi veľkému počtu malých pórov medzi atómami uhlíka, čo vedie k veľmi veľkej ploche.
Niekoľko gramov (približne 5 gramov) aktívneho uhlia má povrch ekvivalentný ploche futbalového ihriska!
Aktívne uhlie je hydrofóbne a má silnú afinitu k organickým zlúčeninám a -polárnym znečisťujúcim látkam. Adsorpcia je primárne poháňaná van der Waalsovými silami.
Suroviny s aktívnym uhlím
Aktívne uhlie je dostupné v mnohých typoch, z ktorých každý má svoje špecifické vlastnosti. Vyrába sa z rôznych surovín s vysokým-obsahom uhlíka{2}}, ako napríklad:
Minerálny uhlík
Drevo
Kokosové škrupiny
Bambus
Aktívne uhlie musí mať veľký počet vhodne rozmiestnených mikropórov, aby adsorbovalo molekuly rôznych veľkostí.
Okrem toho musí obsahovať väčšie póry, aby sa uľahčil vstup molekúl do najmenších pórov.
Preto musí byť výrobný proces kontrolovaný, aby spĺňal špecifické požiadavky na distribúciu veľkosti pórov.
Formy aktívneho uhlia
Na úpravu vody,aktívne uhlieprichádza v dvoch hlavných formách:
Práškové aktívne uhlie (PAC) – drvený, mletý materiál s väčšinou častíc s priemerom menším ako 0,18 mm (80 mesh).
Granulované aktívne uhlie (GAC) – nepravidelného tvaru, typicky s priemerom medzi 0,2 a 1,5 mm.
Proces úpravy vody zahŕňa pridanie PAC do vody alebo prechod vody cez lôžko GAC.
PAC sa používa v čistiarňach vody na kontrolu chuti a zápachu a/alebo odstránenie organických látok.
Používa sa vo forme suchého prášku alebo kaše.
Suchý prášok – dávkovanie pomocou zariadenia na dávkovanie suchého prášku na dávkovanie suchých materiálov. Je vhodný pre nízke a zriedkavé dávkovanie.
Hnojovka – dávkovanie pomocou dávkovacieho čerpadla. Táto metóda sa používa, keď je pridávanie PAC časté a vyžadujú sa vysoké dávky.
GAC sa primárne používa ako post-filtračný filter po konvenčných filtračných procesoch alebo vo filtroch s granulovaným médiom, kde je časť filtračného lôžka nahradená GAC.
V konfigurácii po{0}}filtrácii dostáva filter GAC-kvalitnú vodu, pretože už prešla celým procesom úpravy.