Адсорбционен активен въглен; Lenntech

Филтрите с активен въглен са сходни по конструкция с пясъчните филтри, активният въглен се поставя в легло и замърсената вода се филтрира. Те се използват за филтриране на органични вещества или тежки метали (BTEX, PAK и хлорофеноли). Активният въглен трябва да се подменя редовно, понякога може да се регенерира.

Адсорбцията е ефективно лечение за отстраняване на органичен материал, особено когато молекулният заряд е висок и полярността е ниска. Следователно активен въглен може да се използва за отстраняване на феноли, наситени въглеводороди, които са неразтворими молекули, които трудно могат да бъдат атакувани от озон, пестициди, тежки метали, повърхностноактивни вещества.

Адсорбцията е процес, при който твърдо вещество се използва за отстраняване на разтворимо вещество от водата. В този процес активираният въглен е твърдото вещество. Активният въглен се произвежда специално за покриване на много голяма вътрешна повърхност (между 500 и 1500 m 2/g). Тази голяма площ прави активен въглен идеален за адсорбция. Има две форми на активен въглен: прахообразен активен въглен (PAC) и гранулиран активен въглен (GAC). GAC през повечето време се използва за пречистване на вода, той може да адсорбира следните разтворими вещества:

Адсорбция на органични и неполярни вещества като минерални масла, BTEX, поли-ароматни въглеводороди (PAC), феноли (хлорид)

Адсорбция на халогенирани вещества: I, Br, Cl, H и F

Различни продукти за ферментация

Неполярни вещества (не се разтварят във вода)

Примери за приложение:

Пречистване на замърсени подземни води

Третиране срещу микро замърсители, адсорбция на следи от някои тежки метали

Задържане на хлор

Фина филтрация за басейни

Окончателна филтрация за изтичане на отпадъчни води

Ефективността на филтрите с активен въглен зависи от температурата, както и от съединението, което ще се адсорбира.

За приложенията за пречистване на вода в процесите на хранителната промишленост, филтрирането с активен въглен често е придружено от UV дезинфекция.

lenntech

Описание на процеса

Водата се изпомпва в колона, която съдържа активен въглен, тази вода напуска колоната през дренажна система. Активността на колоната с активен въглен зависи от температурата и естеството на веществата. Водата непрекъснато преминава през колоната, което води до натрупване на вещества върху филтъра. Поради тази причина филтърът трябва периодично да се сменя. Използваният филтър може да се регенерира по различни начини, гранулираният въглерод може лесно да се регенерира чрез окисляване на органични вещества. Тогава ефективността на активирания въглен намалява с 5 до 10%. Малка част от активния въглен се разрушава по време на процеса на регенерация и трябва да бъде заменена. Ако работите с различни колони последователно, можете да сте сигурни, че няма да имате пълно изчерпване на вашата система за пречистване.

Как протича адсорбцията ?

Това е трансфер на течна фаза, съдържаща адсорбата в твърда фаза със задържане на разтворените вещества на повърхността на активния въглен, наречен адсорбент. Адсорбцията може да бъде разделена на четири етапа:

Етап 1 Прехвърляне на частици Много бързо
2-ра стъпка Изместване на свързаната вода, докато тя влезе в контакт с въглищата Бърз
Стъпка 3 Дифузия във въглерода под въздействието на градиента на концентрацията. Бавен
Стъпка 4 Адсорбция в микропора Много бързо

Нивото на адсорбционна активност се основава на концентрацията на веществото във вода, температурата и полярността на веществото. Полярно вещество (разтворимо във вода) не може или е много лошо отстранено от активен въглен, докато неполярното вещество може да бъде напълно отстранено от активен въглен. Адсорбцията е по-малко ефективна срещу полярни разтворители и хлорни съединения с нисък молекулен заряд. Адсорбцията на йонизирани съединения е ниска. Всеки вид въглерод има своя собствена адсорбционна изотерма (виж фигура 1 по-долу) и при обработката на водата тази изотерма се определя от функцията на Freundlich.

Функцията на Freundlich е както следва:
x/m: вещество, адсорбирано на грам активен въглен; Ce: разлика в концентрациите (между началната и крайната); Kf, n: специфични константи

Втората крива на активен въглен (виж фигура 2 по-долу) показва изчерпването на филтъра. Обикновено поставяме UV дезинфекционна единица след колона с активен въглен.

Каква е разликата между адсорбцията и абсорбцията?

Когато дадено вещество е прикрепено към повърхността, това се нарича адсорбция. В този случай веществото е прикрепено към вътрешната повърхност на активирания въглен. Когато дадено вещество се абсорбира в различна среда или газ, взет в разтвор, това се нарича абсорбция.

Фигура 1 дава специфична изотерма на адсорбция за активен въглен. Можете да използвате този вид фигура, за да оптимизирате вашата колона.

Източник фигура 1:

Фигура 2 показва изтощението, докато използвате вашата колона. Точка С3: колоната започва да се пробива и близо до С4 вашата колона вече не е пречистена. Между точки C3 и C4 трябва да регенерирате колоната си.

Източник фигура 2:

Фактори, които влияят върху работата на активен въглен във вода:

Типът на съединението, което трябва да се отстрани (съединенията с високо молекулно тегло и ниска разтворимост се адсорбират по-добре)

Концентрацията на съединението, което ще се отстрани (колкото по-висока е концентрацията, толкова по-голяма е консумацията на въглерод)

Наличието на други органични съединения, които ще се конкурират с наличните места за адсорбция

РН на водния поток (например киселинните съединения се унищожават най-добре при ниско рН)