Aktif karbonlu su arıtımı, safsızlıkların adsorpsiyon yoluyla karbon parçacıklarının yüzeyinde tutulduğu bir adsorpsiyon işlemidir.
Aktif karbon parçacıkları çok geniş yüzey alanına sahip gözenekli bir mikro yapıya sahiptir.
Adsorpsiyon verimliliği, moleküler boyut, gözenek boyutu, yüzey alanı, parçacık konsantrasyonu, sıcaklık ve temas süresi gibi parametrelere bağlıdır.
Adsorpsiyon Süreci
Adsorpsiyon, katı bir yüzey üzerinde toplanan moleküllerin veya parçacıkların olgusudur. Bir "adsorban", adsorbatın bağlanabileceği bağlanma bölgelerine sahip herhangi bir katı malzeme olabilir.
Su arıtımında en yaygın kullanılan ticari adsorban aktif karbondur.
Su Arıtmada Aktif Karbon Uygulamaları
Aktif karbon filtrasyonu aşağıdakiler için kullanılır:
Sudan tat ve kokunun giderilmesi.
Sağlık risklerini azaltmak.
Ters ozmoz membranlarının ve iyon değişim reçinelerinin zarar görmesini önlemek.
Atık suyun üçüncül arıtımı.
Endüstriyel suyun ön arıtımı ve daha fazlası.
Farklı aktif karbon türleri, farklı kirletici türlerini temizleyebilir:
Dezenfeksiyon işlemlerinden kaynaklanan klor kalıntıları-klor veya kloraminler ve trihalometanlar (THM'ler) gibi bazı dezenfeksiyon yan ürünleri (DBP'ler). Çözücüler, pestisitler ve endüstriyel atıklar dahil olmak üzere organik bileşikler.
Kurşun gibi bazı ağır metaller...
Ancak aktif karbon filtreler bakterileri, virüsleri ve mineral tuzlarını ortadan kaldıramaz.
Aktif karbonu bu kadar özel kılan ne?
Aktif karbon, yüzey alanını yaklaşık 1000 m²/g'a çıkarmak için işlenmiş karbondur.
Yapısı, karbon atomları arasında çok sayıda küçük gözenek oluşmasına neden olur ve bu da çok geniş bir yüzey alanıyla sonuçlanır.
Birkaç gram (yaklaşık 5 gram) aktif karbon, bir futbol sahasınınkine eşdeğer bir yüzey alanına sahiptir!
Aktif karbon hidrofobiktir ve organik bileşiklere ve-polar olmayan kirleticilere karşı güçlü bir afiniteye sahiptir. Adsorpsiyon esas olarak van der Waals kuvvetleri tarafından yönlendirilir.
Aktif Karbon Hammaddeleri
Aktif karbonun her biri kendine özgü özelliklere sahip birçok türü vardır. Aşağıdakiler gibi yüksek-karbon- içerikli çeşitli ham maddelerden yapılmıştır:
Mineral karbon
Odun
Hindistan cevizi kabukları
Bambu
Aktif karbonun, değişen boyutlardaki molekülleri adsorbe edebilmesi için uygun şekilde dağıtılmış çok sayıda mikro gözeneklere sahip olması gerekir.
Ayrıca moleküllerin en küçük gözeneklere girişini kolaylaştırmak için daha büyük gözenekler içermesi gerekir.
Bu nedenle üretim prosesinin, belirli gözenek boyutu dağılımı gereksinimlerini karşılayacak şekilde kontrol edilmesi gerekir.
Aktif Karbon Formları
Su arıtımı için,aktif karboniki ana biçimde gelir:
Toz aktif karbon (PAC) – çoğu parçacığın çapı 0,18 mm'den (80 ağ gözü) küçük olan ezilmiş, öğütülmüş bir malzeme.
Granül aktif karbon (GAC) – düzensiz şekilli, tipik olarak 0,2 ile 1,5 mm arasında çaplara sahip.
Su arıtma işlemi, suya PAC eklenmesini veya suyun bir GAC yatağından geçirilmesini içerir.
PAC, su arıtma tesislerinde tat ve kokuyu kontrol etmek ve/veya organik maddeleri ortadan kaldırmak için kullanılır.
Kuru toz veya bulamaç formunda kullanılır.
Kuru toz – kuru malzemelerin dozajlanması için kuru toz besleme ekipmanı kullanılarak ölçülür. Düşük ve seyrek dozajlara uygundur.
Bulamaç – bir dozaj pompası kullanılarak ölçülür. Bu yöntem, PAC ilavelerinin sık olduğu ve yüksek dozajların gerekli olduğu durumlarda kullanılır.
GAC, öncelikle geleneksel filtreleme işlemlerini takiben filtreleme sonrası filtre olarak veya filtre yatağının bir kısmının GAC ile değiştirildiği granüler ortam filtreleri içinde kullanılır.
Filtreleme sonrası-yapılandırmada GAC filtresi, tüm arıtma sürecinden zaten geçmiş olduğundan-yüksek kalitede su alır.