Filtr čištění odpadních vod

Po tisíce let se filtrace používá ke snížení úrovně nečistot, rzi, suspendovaných látek a dalších nečistot z vody. Toho je dosaženo průchodem znečištěné vstupní vody (přítok) přes filtrační médium. Když voda prochází médiem, nečistoty se zadržují v materiálu filtračního média. V závislosti na nečistotách a médiu je aktivních několik různých fyzikálních a chemických mechanismů, které jsou odpovědné za odstranění nečistot z vody. Některá zařízení používaná k použití těchto mechanismů se v průběhu času dramaticky změnila.

Základní fyzikální a chemické mechanismy, které se vyskytují během filtrace, byly v průběhu let lépe pochopeny. Tyto pokroky umožnily specialistům na úpravu vody optimalizovat odstraňování nečistot z vody. Filtrační systémy odstraňují částice a vzhledem k velké ploše filtračního média je lze také použít k řízení chemických reakcí, které vedou k odstranění několika kontaminantů.

Principy adsorpce:

"Adsorpce" je jedním z nejčastěji používaných, ale nejméně srozumitelných pojmů v diskusích o filtraci. Adsorpce se týká odstranění nečistot z kapaliny na povrch pevné látky. Suspendované částice na bázi vody přilnou k pevnému povrchu, když dojde k adsorpci. Adsorpce je adheze atomů, iontů nebo molekul z plynu, kapaliny nebo pevné látky na povrch. V případě vodní filtrace budou suspendované pevné částice přítomné v kapalině ulpívat na pevném povrchu média.

Adsorpce se liší od okluze v tom, že okludované částice jsou odstraněny z toku procesu, protože jsou, přičemž okluze je výsledkem toho, že částice jsou příliš velké na to, aby prošly fyzickým omezením v médiu. Ve většině případů jsou adsorbované částice ovlivněny slabými chemickými interakcemi, které jim umožňují přilnout k povrchu pevné látky. Adsorbované částice se přichytí k povrchu daného média a stanou se filmem slabě držené části pevné látky. Molekuly nečistot jsou drženy ve vnitřní struktuře pórů uhlíku elektrostatickou přitažlivostí (Van der Waalsovy síly), také známé jako chemisorpce.

Ve většině aplikací aktivní uhlí odstraňuje nečistoty z tekutin, par nebo plynů adsorpcí, což je povrchový jev, který vede k akumulaci molekul ve vnitřních pórech aktivního uhlí. K tomu dochází v pórech o něco větších než molekuly, které se adsorbují, a proto je velmi důležité sladit velikost pórů média s aktivním uhlím s částicemi molekul, které se snažíte adsorbovat. AES má rozsáhlé zkušenosti s výběrem správných uhlíkových médií pro vaši aplikaci.

Granulované aktivní uhlí se většinou používá v pevných filtračních lůžkách. Některé z důležitých aspektů, které je třeba vzít v úvahu, jsou požadovaná doba kontaktu, velikost filtračních nádob, zařízení na plnění a vyprazdňování a bezpečnostní opatření. Dále, zásadní úvaha týkající se GAC se týká možné regenerace, in situ nebo off site. Normálně ve velmi velkých zařízeních je možné provádět regeneraci in situ, zatímco v malých zařízeních není možné provádět regeneraci. Nejběžnější metodou regenerace aktivním uhlím je tepelná aktivace. To se provádí ve třech hlavních krocích, počínaje sušením, poté zahříváním a nakonec zbytkovým organickým zplyňováním oxidujícím plynem (pára nebo oxid uhličitý). Normální výměna uhlíkového lože je levnější, protože hlavní výrobci uhlíku jsou v Evropě.

Je mýtus, že aktivní uhlí lze regenerovat pouhým zpětným proplachem. Zpětné proplachování pouze odstraňuje zachycený materiál a reklasifikuje filtrační lože. Aktivní uhlí má určitou životnost, po které nedokáže odstranit nečistoty, a proto je nutné jej odstranit a vyměnit.

Aktivní uhlí je uhlíkatý adsorbent s vysokou vnitřní porézností, a tedy velkým vnitřním povrchem. Komerční druhy aktivního uhlí mají vnitřní povrch 500 až 1500 m2/g. Podle typu aplikace tři hlavníexistují skupiny:

Práškové aktivní uhlí; velikost částic 1-150 μm
Granulované aktivní uhlí, velikost částic 0.5-4 mm
Extrudované aktivní uhlí, velikost částic 0.8-4 mm
Správné aktivní uhlí má řadu jedinečných vlastností: jako je velký vnitřní povrch, vyhrazené (povrchové) chemické vlastnosti a dobrá přístupnost vnitřních pórů. Distribuce velikosti pórů je velmi důležitá pro praktickou aplikaci; nejlepší přizpůsobení závisí na molekulách, které mají být zachyceny, fázi (plyn, kapalina) a podmínkách úpravy.

Požadované struktury pórů produktu s aktivním uhlím je dosaženo kombinací správné suroviny a podmínek aktivace.

Fyzikální a chemické vlastnosti aktivního uhlí mohou silně ovlivnit jeho vhodnost pro danou aplikaci a existuje řada různých testů, které pomáhají předpovídat schopnost uhlíku fungovat. Test jodového čísla může obvykle předpovědět účinnost, když mají být adsorbovány velmi malé molekuly, jako je volný chlor. Hodnota taninu a melasové číslo nebo účinnost odbarvování melasy jsou vhodnější v laboratorních testovacích parametrech pro střední a velké molekuly nebo když jsou přítomny malé molekuly s většími molekulami. V aplikacích, kde je třeba odstranit širokou škálu nečistot, není nejlepší typ aktivního uhlí tak snadno určen. Když se nečistoty pohybují od velmi malých po velmi velké, velké molekuly často ucpávají malé póry, čímž se stávají nedostupnými pro jiné molekuly.

Jak bylo vidět dříve, filtr s aktivním uhlím využívá adsorpci k odstranění určitých nečistot, jako je volný chlór, odstraňování zápachu nebo organických látek atd. Aktivní uhlí, také nazývané aktivní uhlí, aktivní uhlí nebo karbo activatus, je forma uhlíku zpracovaná tak, aby byla promíchána. s malými póry s malým objemem, které zvětšují plochu povrchu dostupnou pro adsorpci nebo chemické reakce.

Díky vysokému stupni mikroporéznosti má pouhý jeden gram aktivního uhlí povrchovou plochu přesahující 500 m2, jak je určeno adsorpčními izotermami plynného oxidu uhličitého při pokojové teplotě nebo 0,0 stupně teplota. Aktivační úrovně dostatečné pro užitečnou aplikaci lze dosáhnout pouze z velké plochy povrchu; další chemická úprava však často zvyšuje adsorpční vlastnosti.

Aplikace:

Existuje mnoho aplikací pro filtry s aktivním uhlím. Níže jsou uvedeny pouze některé z nich, které jsou nejdůležitější a běžné.

Bezplatné odstranění chlóru
Odstraňování organických látek
Odstranění zápachu
Odstranění bromičnanu (po ozonizaci permeátu SWRO)
Odbarvování cukrové taveniny (výroba bílého cukru)
Odbarvování melasy
Čištění vzduchu
Nosič katalyzátoru
Čištění spalin (odstranění dioxinů a rtuti)