کاربرد کربن فعال در تصفیه آب

کاربرد کربن فعال در تصفیه آب

طعم و بوی نامطبوع آب از جمله مشکلاتی است که باعث غیرقابل مصرف شدن آب آشامیدنی می شود. یکی از روش های کارآمد برای رفع این آلودگی ها از آب، استفاده از فیلترهای حاوی کربن فعال است که با عبور آب از میان فیلتر، آلاینده ها جذب کربن فعال شده و رنگ و طعم ناخوشایند آب به حالت طبیعی بر می گردد. همچنین تخلخل های موجود در سطح مانع از عبور ذرات میکرونی و بزرگتر از آن می شود.

فروش کربن فعال صنعتی

کربن فعال چیست

کربن فعال یکی از گونه های مواد کربنی است که تخلخل های ریز و فراوانی دارد که سطح فعال زیادی را ایجاد می کند. مساحت ویژه بالای کربن فعال سبب افزایش قدرت جذب مولکول های آلاینده ها و آلودگی می شود. کربن فعال به شکل پودری و یا گرانوله داخل محفظه فیلتر قرار دارد و آب از میان آن عبور می کند. میزان اثرگذاری فیلتر به زمان ماند سیال و مقدار کربن فعال وابسته است؛ به طوری که هر چه زمان تماس آب و کربن فعال بیشتر باشد، احتمال جذب آلودگی بیشتر است. جذب سطحی همچنین به عواملی مانند توزیع اندازه تخلخل های کربن فعال، غلظت آلاینده، دما و pH آب بستگی دارد.

• فیلترهای حاوی کربن فعال

این دسته از فیلترها توانایی جذب مواد شیمیایی مانند کلر، بنزن، رادون وترکیبات THM را از آب دارد. همچنین کربن فعال ماده مناسبی برای جذب و حذف H­₂S محلول در آب است که مزه و بوی ناخوشایند آن را از بین می برد. فیلتر های کربن فعال مساحتی در حدود 3000 مترمربع بر گرم و قطر حفراتی در حدود 0.5 میکرومتر دارند که مانع از عبور ذرات میکرونی موجود در آب می شوند. آلاینده هایی مانند نیترات، سولفات، آرسنیک، آزبست و املاح از این طریق قابل جداسازی نیستند. آلودگی های چسبیده به فیلتر باعث کاهش سطح موثر کربن فعال می شود و عملکرد آن را تحت تاثیر قرار می دهد. در نتیجه نیاز به بازیافت کربن و استفاده دوباره از آن وجود دارد. بازیافت کربن به دو روش احیا و بازیابی مجدد صورت می گیرد. در روش احیا هدف حذف آلاینده ها بدون تجزیه آن ها است ولی در روش بازیابی مجدد، فیلتر در دمای بالا قرار گرفته و آلودگی ها تجزیه می شوند.

• روش های ساخت کربن فعال

در این روش ابتدا ماده خام کربونیزه شده و سپس فرآیند فعال سازی همزمان (فعال سازی شیمیایی) یا پس از آن (فعال سازی فیزیکی) است. در مرحله اول مواد خام کربنی مانند زغال سنگ، چوب  تحت تجزیه حرارتی قرار گرفته و مواد غیر کربنی آن حذف می شود. با توجه به نوع ساختار اولیه ماده خام، میزان حرارت اعمال شده، مدت زمان و اتمسفر محیط متفاوت بوده و یک ساختار متخلخل و ابتدایی با جرم ثابتی از کربن تولید می شود. حفرات ایجاد شده معمولا ماکرو حفره و جذب سطحی کمی دارند و نیاز به فعال سازی سطح وجود دارد.

فعال سازی شیمیایی:

مواد اولیه با فسفریک اسید و یا کلرید روی آغشته شده و ماده خمیری ایجاد می شود. توزیع اندازه حفرات به میزان آغشته سازی وابسته است و سپس در دمای 400-800 درجه سانتی گراد حرارت می بیند تا کربن فعال شود.

فعال سازی فیزیکی:

مواد خام کربنی با استفاده از گازهای داغ اکسید کننده مانند کربن دی اکسید، آب یا اکسیژن در دمای 800-1100 درجه سانتی گراد به کربن فعال تبدیل می شود. معمولا منافذ ایجاد شده در کربن فعال به این روش بسیار ریز اند و مایعات و گازها را به خوبی جذب می کنند.

امیدوارم کاربرد کربن فعال در تصفیه آب برای شما مفید واقع شده باشد در ادامه و در سری بعدی مقالات تمادکالا با کربن فعال بیشتر آشنا می شویم.