Aktiivihiilen vedenkäsittely on adsorptioprosessi, jossa epäpuhtaudet jäävät kiinni hiilihiukkasten pinnalle adsorption kautta.
Aktiivihiilihiukkasilla on huokoinen mikrorakenne, jolla on erittäin suuri pinta-ala.
Adsorption tehokkuus riippuu parametreista, kuten molekyylikoko, huokoskoko, pinta-ala, hiukkaskonsentraatio, lämpötila ja kosketusaika.
Adsorptioprosessi
Adsorptio on ilmiö, jossa molekyylejä tai hiukkasia kerääntyy kiinteälle pinnalle. "Adsorbentti" voi olla mikä tahansa kiinteä materiaali, jossa on sitoutumiskohtia, joihin adsorbaatti voi sitoutua.
Yleisimmin käytetty kaupallinen adsorbentti vedenkäsittelyssä on aktiivihiili.
Aktiivihiilen sovellukset vedenkäsittelyssä
Aktiivihiilisuodatusta käytetään:
Maun ja hajun poistaminen vedestä.
Terveysriskien vähentäminen.
Estää käänteisosmoosikalvojen ja ioninvaihtohartsien vaurioitumisen.
Jäteveden tertiäärinen käsittely.
Teollisuusveden esikäsittely ja paljon muuta.
Erityyppiset aktiivihiilit voivat poistaa erityyppisiä epäpuhtauksia:
Desinfiointiprosessien kloorijäämät-kloori tai kloramiinit ja jotkin desinfioinnin sivutuotteet (DBP), kuten trihalometaanit (THM). Orgaaniset yhdisteet, mukaan lukien liuottimet, torjunta-aineet ja teollisuusjätteet.
Jotkut raskasmetallit, kuten lyijy ja...
Aktiivihiilisuodattimet eivät kuitenkaan pysty poistamaan bakteereja, viruksia ja mineraalisuoloja.
Mitä erikoista aktiivihiilessä on?
Aktiivihiili on hiiltä, jota on käsitelty niin, että sen pinta-ala on kasvatettu noin 1000 m²/g.
Sen rakenne johtaa erittäin suureen määrään pieniä huokosia hiiliatomien väliin, mikä johtaa erittäin suureen pinta-alaan.
Muutaman gramman (noin 5 gramman) aktiivihiilen pinta-ala vastaa jalkapallokentän pinta-alaa!
Aktiivihiili on hydrofobista ja sillä on vahva affiniteetti orgaanisiin yhdisteisiin ja ei--polaarisiin epäpuhtauksiin. Adsorptiota ohjaavat pääasiassa van der Waalsin voimat.
Aktiivihiiliraaka-aineet
Aktiivihiiltä on monenlaisia, ja jokaisella on omat erityisominaisuudet. Se on valmistettu useista korkea-hiilipitoisista-raaka-aineista, kuten:
Mineraalihiili
Puu
Kookospähkinän kuoret
Bambu
Aktiivihiilessä on oltava suuri määrä mikrohuokosia, jotka on jakautunut asianmukaisesti, jotta ne voivat adsorboida erikokoisia molekyylejä.
Lisäksi sen tulee sisältää suurempia huokosia, jotta molekyylit pääsevät pienimpiin huokosiin.
Siksi tuotantoprosessia on ohjattava, jotta se täyttää erityiset huokoskoon jakautumisvaatimukset.
Aktiivihiilen muodot
Vedenkäsittelyyn,aktiivihiiltätulee kahdessa päämuodossa:
Jauhemainen aktiivihiili (PAC) – murskattu, jauhettu materiaali, jossa useimpien hiukkasten halkaisija on alle 0,18 mm (80 mesh).
Rakeinen aktiivihiili (GAC) – epäsäännöllisen muotoinen, tyypillisesti halkaisijaltaan 0,2–1,5 mm.
Vedenkäsittelyprosessi sisältää PAC:n lisäämisen veteen tai veden ohjaamisen GAC-pedin läpi.
PAC:ta käytetään vedenkäsittelylaitoksissa maun ja hajun säätelyyn ja/tai orgaanisen aineksen poistamiseen.
Sitä käytetään kuivajauheena tai lietteenä.
Kuivajauhe – annostellaan kuivajauheen syöttölaitteella kuivien materiaalien annosteluun. Se soveltuu pieneen ja harvoin annosteluun.
Liete – annostellaan annostelupumpulla. Tätä menetelmää käytetään, kun PAC-lisäyksiä on usein ja tarvitaan suuria annoksia.
GAC:tä käytetään ensisijaisesti suodatuksen jälkeisenä-suodattimena tavanomaisten suodatusprosessien jälkeen tai rakeisissa mediasuodattimissa, joissa osa suodatinpedistä korvataan GAC:lla.
Suodatuksen jälkeisessä-kokoonpanossa GAC-suodatin vastaanottaa korkealaatuista{{1}vettä, koska se on jo läpäissyt koko käsittelyprosessin.