Obrada vode aktivnim ugljenom je adsorpcijski proces u kojem se nečistoće adsorpcijom hvataju na površini čestica ugljika.
Čestice aktivnog ugljena imaju poroznu mikrostrukturu s vrlo velikom površinom.
Učinkovitost adsorpcije ovisi o parametrima kao što su veličina molekule, veličina pora, površina, koncentracija čestica, temperatura i vrijeme kontakta.
Adsorpcijski proces
Adsorpcija je pojava skupljanja molekula ili čestica na čvrstoj površini. "Adsorbent" može biti bilo koji čvrsti materijal s veznim mjestima na koja se adsorbat može vezati.
Najčešće korišten komercijalni adsorbent u pročišćavanju vode je aktivni ugljen.
Primjena aktivnog ugljena u obradi vode
Filtracija s aktivnim ugljenom koristi se za:
Uklanjanje okusa i mirisa iz vode.
Smanjenje zdravstvenih rizika.
Sprječavanje oštećenja membrana reverzne osmoze i smola za ionsku izmjenu.
Tercijarno pročišćavanje otpadnih voda.
Predtretman industrijske vode i drugo.
Različite vrste aktivnog ugljena mogu ukloniti različite vrste kontaminanata:
Ostaci klora iz procesa dezinfekcije-klor ili kloramini i neki nusprodukti dezinfekcije (DBP), kao što su trihalometani (THM). Organski spojevi, uključujući otapala, pesticide i industrijski otpad.
Neki teški metali, poput olova i...
Međutim, filteri s aktivnim ugljenom ne mogu eliminirati bakterije, viruse i mineralne soli.
Što je tako posebno kod aktivnog ugljena?
Aktivni ugljen je ugljen koji je prerađen kako bi se povećala njegova površina na približno 1000 m²/g.
Njegova struktura rezultira vrlo velikim brojem sitnih pora između atoma ugljika, što rezultira vrlo velikom površinom.
Nekoliko grama (otprilike 5 grama) aktivnog ugljena ima površinu jednaku površini nogometnog igrališta!
Aktivni ugljen je hidrofoban i ima snažan afinitet prema organskim spojevima i ne-polarnim zagađivačima. Adsorpciju prvenstveno pokreću van der Waalsove sile.
Sirovine s aktivnim ugljenom
Aktivni ugljen postoji u mnogim vrstama, a svaka ima svoja specifična svojstva. Izrađen je od raznih sirovina s visokim-ugljikom-udjelom, kao što su:
Mineralni ugljik
Drvo
Ljuske kokosa
Bambus
Aktivni ugljen mora imati veliki broj mikropora, raspoređenih na odgovarajući način, kako bi adsorbirao molekule različitih veličina.
Osim toga, mora sadržavati veće pore kako bi se olakšao ulazak molekula u najmanje pore.
Stoga se proizvodni proces mora kontrolirati kako bi se zadovoljili specifični zahtjevi raspodjele veličine pora.
Oblici aktivnog ugljena
Za obradu vode,aktivni ugljendolazi u dva glavna oblika:
Aktivni ugljen u prahu (PAC) – zdrobljeni, mljeveni materijal s većinom čestica promjera manjeg od 0,18 mm (80 mesh).
Granulirani aktivni ugljen (GAC) – nepravilnog oblika, obično promjera između 0,2 i 1,5 mm.
Proces obrade vode uključuje dodavanje PAC u vodu ili propuštanje vode kroz GAC krevet.
PAC se koristi u postrojenjima za obradu vode za kontrolu okusa i mirisa i/ili uklanjanje organskih tvari.
Koristi se u obliku suhog praha ili kaše.
Suhi prah – dozira se pomoću opreme za doziranje suhog praha za doziranje suhih materijala. Pogodan je za niske i rijetke doze.
Gnojnica – dozira se mjernom pumpom. Ova metoda se koristi kada su dodaci PAC česti i kada su potrebne visoke doze.
GAC se primarno koristi kao post{0}}filtracijski filtar, nakon uobičajenih procesa filtracije ili unutar granuliranih medijskih filtara gdje je dio sloja filtra zamijenjen GAC-om.
U konfiguraciji post{0}}filtracije, GAC filtar prima vodu visoke-kvalitete jer je već prošla kroz cijeli proces obrade.