Aktivert karbonvannbehandling er en adsorpsjonsprosess der urenheter fanges på overflaten av karbonpartikler gjennom adsorpsjon.
Aktiverte karbonpartikler har en porøs mikrostruktur med et veldig stort overflateareal.
Adsorpsjonseffektivitet avhenger av parametere som molekylstørrelse, porestørrelse, overflateareal, partikkelkonsentrasjon, temperatur og kontakttid.
Adsorpsjonsprosess
Adsorpsjon er fenomenet med molekyler eller partikler som samler seg på en fast overflate. En "adsorbent" kan være et hvilket som helst fast materiale med bindingssteder som adsorbatet kan binde seg til.
Den mest brukte kommersielle adsorbenten i vannbehandling er aktivert kull.
Bruk av aktivt karbon i vannbehandling
Aktivert karbonfiltrering brukes til:
Fjerner smak og lukt fra vann.
Redusere helserisiko.
Forhindrer skade på omvendt osmosemembraner og ionebytterharpikser.
Tertiær behandling av avløpsvann.
Forbehandling av industrivann, med mer.
Ulike typer aktivt karbon kan fjerne forskjellige typer forurensninger:
Klorrester fra desinfeksjonsprosesser-klor eller kloraminer, og noen desinfeksjonsbiprodukter (DBP), for eksempel trihalometaner (THM). Organiske forbindelser, inkludert løsemidler, plantevernmidler og industriavfall.
Noen tungmetaller, som bly og...
Aktivt karbonfiltre kan imidlertid ikke eliminere bakterier, virus og mineralsalter.
Hva er så spesielt med aktivt karbon?
Aktivt karbon er karbon som har blitt behandlet for å øke overflaten til omtrent 1000 m²/g.
Strukturen resulterer i et veldig stort antall små porer mellom karbonatomer, noe som resulterer i et veldig stort overflateareal.
Noen få gram (ca. 5 gram) aktivert karbon har et overflateareal som tilsvarer det på en fotballbane!
Aktivt karbon er hydrofobt og har en sterk affinitet for organiske forbindelser og ikke-polare forurensninger. Adsorpsjon er først og fremst drevet av van der Waals-styrker.
Aktivt karbon råmaterialer
Aktivt karbon kommer i mange typer, hver med sine egne spesifikke egenskaper. Den er laget av en rekke råvarer med høyt-karbon-innhold, for eksempel:
Mineral karbon
Tre
Kokosnøttskall
Bambus
Aktivt karbon må ha et stort antall mikroporer, fordelt hensiktsmessig, for å adsorbere molekyler av varierende størrelse.
I tillegg må den inneholde større porer for å gjøre det lettere for molekyler å komme inn i de minste porene.
Derfor må produksjonsprosessen kontrolleres for å møte spesifikke krav til porestørrelsesfordeling.
Aktiverte karbonformer
For vannbehandling,aktivert karbonkommer i to hovedformer:
Pulverisert aktivert karbon (PAC) – et knust, malt materiale med de fleste partikler med en diameter på mindre enn 0,18 mm (80 mesh).
Granulært aktivert karbon (GAC) – uregelmessig formet, typisk med diametre mellom 0,2 og 1,5 mm.
Vannbehandlingsprosessen innebærer å legge PAC til vann eller føre vann gjennom en GAC-seng.
PAC brukes i vannbehandlingsanlegg for å kontrollere smak og lukt og/eller eliminere organisk materiale.
Den brukes i tørt pulver eller slurryform.
Tørt pulver – måles med tørrpulvermatingsutstyr for dosering av tørre materialer. Den er egnet for lav og sjelden dosering.
Slurry – målt ved hjelp av en doseringspumpe. Denne metoden brukes når PAC-tilsetninger er hyppige og høye doser er nødvendig.
GAC brukes først og fremst som et etter-filtreringsfilter, etter konvensjonelle filtreringsprosesser, eller i granulære mediefiltre der en del av filtersjiktet er erstattet av GAC.
I en konfigurasjon etter-filtrering mottar GAC-filteret vann av høy-kvalitet fordi det allerede har gått gjennom hele behandlingsprosessen.