Filtru de tratare a apelor uzate

De mii de ani, filtrarea a fost folosită pentru a reduce nivelul de murdărie, rugină, materii în suspensie și alte impurități din apă. Acest lucru se realizează prin trecerea apei murdare de intrare (influent) printr-un mediu filtrant. Pe măsură ce apa trece prin mediu, impuritățile sunt reținute în materialul media de filtrare. În funcție de impuritățile impurităților și de mediu, mai multe mecanisme fizice și chimice diferite sunt active în îndepărtarea și sunt responsabile pentru îndepărtarea impurităților din apă. Unele dintre echipamentele folosite pentru a folosi aceste mecanisme s-au schimbat dramatic de-a lungul timpului.

Mecanismele fizice și chimice fundamentale care apar în timpul filtrării au devenit mai bine înțelese de-a lungul anilor. Aceste progrese au permis specialiștilor în tratarea apei să optimizeze îndepărtarea impurităților din apă. Sistemele de filtrare îndepărtează particulele și, datorită suprafeței mari a mediilor de filtrare, ele pot fi, de asemenea, utilizate pentru a conduce reacții chimice care au ca rezultat îndepărtarea mai multor contaminanți.

Principii de adsorbție:

„Adsorbția” este unul dintre termenii cei mai des folosiți, dar cel mai puțin înțeleși în discuțiile despre filtrare. Adsorbția se referă la îndepărtarea unei impurități dintr-un lichid pe suprafața unui solid. O particulă în suspensie născută în apă aderă la o suprafață solidă atunci când are loc adsorbția. Adsorbția este aderența atomilor, ionilor sau moleculelor dintr-un gaz, lichid sau solid la o suprafață. În cazul filtrării cu apă, particulele solide în suspensie prezente în lichid vor adera la suprafața solidă a mediului.

Adsorbția diferă de ocluzie prin aceea că particulele ocluzate sunt îndepărtate dintr-un flux de proces deoarece acestea sunt, unde ocluzia este rezultatul faptului că particulele sunt prea mari pentru a trece printr-o restricție fizică în mediu. În cele mai multe cazuri, particulele adsorbite sunt afectate de interacțiuni chimice slabe care le permit să adere la suprafața unui solid. Particulele adsorbite devin atașate de suprafața unui mediu dat, devenind o peliculă de o parte slab reținută a solidului. Moleculele de impurități sunt menținute în structura porilor interne a carbonului prin atracție electrostatică (forțe Van der Waals), cunoscută și sub numele de chimisorbție.

În majoritatea aplicațiilor cărbunele activ elimină impuritățile din fluide, vapori sau gaze prin adsorbție, care este un fenomen de suprafață care are ca rezultat acumularea de molecule în porii interni ai unui cărbune activ. Acest lucru se întâmplă în pori puțin mai mari decât moleculele care sunt adsorbite, motiv pentru care este foarte important să se potrivească dimensiunea porilor mediului de carbon activat cu particulele de molecule pe care încercați să le adsorbiți. AES are o vastă experiență în selectarea suportului de carbon potrivit pentru aplicația dvs.

Carbonul activat granular este folosit mai ales în paturile de filtrare fixe. Unele dintre aspectele importante care trebuie luate în considerare sunt timpul de contact necesar, dimensionarea vaselor de filtrare, instalațiile de umplere și golire și măsurile de siguranță. În plus, o considerație crucială în ceea ce privește GAC se referă la o posibilă regenerare, in situ sau în afara amplasamentului. În mod normal, la instalațiile foarte mari este posibil să se efectueze regenerarea in situ, în timp ce în instalațiile mici nu este viabil să se facă regenerare. Cea mai comună metodă de regenerare a cărbunelui activ este activarea termică. Aceasta se realizează în trei etape majore, începând cu uscare, apoi încălzire și, în final, gazeificare organică reziduală prin gaz oxidant (abur sau dioxid de carbon). În mod normal, înlocuirea patului de carbon este mai ieftină, deoarece marii producători de carbon sunt în Europa.

Este un mit că Carbonul Activat poate fi regenerat prin simpla spălare în contra. Spălarea în contra elimină doar materialul prins și reclasifică patul filtrant. Cărbunele activat are o anumită viață după care nu poate elimina impuritățile și, prin urmare, trebuie îndepărtat înlocuit.

Cărbunele activ este un adsorbant carbonic cu o porozitate internă ridicată și, prin urmare, o suprafață internă mare. Calitățile comerciale de carbon activ au o suprafață internă de 500 până la 1500 m2/g. Legat de tipul de aplicație, trei majoregrupuri exista:

Cărbune activ sub formă de pulbere; dimensiunea particulei 1-150 μm
Cărbune activat granular, dimensiunea particulelor 0.5-4 mm
Cărbune activ extrudat, dimensiunea particulelor 0.8-4 mm
Un cărbune activ adecvat are o serie de caracteristici unice: cum ar fi o suprafață internă mare, proprietăți chimice dedicate (de suprafață) și o bună accesibilitate a porilor interni. Distribuția mărimii porilor este foarte importantă pentru aplicarea practică; cea mai bună potrivire depinde de moleculele care trebuie prinse, de fază (gaz, lichid) și de condițiile de tratament.

Structura dorită a porilor unui produs cu cărbune activ este atinsă prin combinarea materiei prime potrivite și a condițiilor de activare.

Caracteristicile fizice și chimice ale unui cărbune activ pot influența puternic adecvarea acestuia pentru o anumită aplicație și există o serie de teste diferite care ajută la prezicerea capacității carbonului de a funcționa. Testul numărului de iod poate prezice de obicei eficacitatea atunci când molecule foarte mici, cum ar fi clorul liber, urmează să fie adsorbite. Valoarea taninului și numărul de melasă sau eficiența decolorării melasei sunt mai adecvate în parametrii de testare de laborator pentru molecule de dimensiuni medii și mari sau atunci când moleculele mici sunt prezente cu molecule mai mari. În aplicațiile în care există o mare varietate de impurități care trebuie îndepărtate, cel mai bun tip de cărbune activ nu este atât de ușor de determinat. Când impuritățile variază de la dimensiuni foarte mici la foarte mari, moleculele mari deseori înfundă porii mici, făcându-le inaccesibile altor molecule.

După cum sa văzut mai devreme, filtrul de cărbune activat folosește adsorbția pentru a îndepărta anumite impurități precum clorul liber, eliminarea mirosurilor sau substanțele organice etc. Cărbunele activat, numit și cărbune activat, cărbune activat sau carbo activatus, este o formă de cărbune procesată pentru a fi ciuruită. cu pori mici, cu volum redus, care măresc suprafața disponibilă pentru adsorbție sau reacții chimice.

Datorită gradului său ridicat de micro-porozitate, doar un gram de cărbune activ are o suprafață de peste 500 m2, determinată de izotermele de adsorbție ale dioxidului de carbon gazos în cameră sau 0,0 grade. temperatura. Un nivel de activare suficient pentru o aplicare utilă poate fi atins numai de la o suprafață mare; cu toate acestea, tratamentul chimic suplimentar îmbunătățește adesea proprietățile de adsorbție.

Aplicatii:

Există multe aplicații pentru filtre cu cărbune activ. Doar unele dintre ele care sunt cele mai importante și comune sunt enumerate mai jos.

Îndepărtarea gratuită a clorului
Îndepărtarea materiei organice
Îndepărtarea mirosurilor
Îndepărtarea bromatului (după ozonarea permeatului SWRO)
Decolorarea zahărului topit (producția zahărului alb)
Decolorarea melasei
Purificarea aerului
Purtător de catalizator
Purificarea gazelor de ardere (eliminarea dioxinei și mercurului)