Vattenbehandling med aktivt kol är en adsorptionsprocess där föroreningar fångas på ytan av kolpartiklar genom adsorption.
Aktivt kolpartiklar har en porös mikrostruktur med mycket stor yta.
Adsorptionseffektiviteten beror på parametrar som molekylstorlek, porstorlek, ytarea, partikelkoncentration, temperatur och kontakttid.
Adsorptionsprocess
Adsorption är fenomenet med att molekyler eller partiklar samlas på en fast yta. En "adsorbent" kan vara vilket fast material som helst med bindningsställen till vilka adsorbatet kan binda.
Den vanligaste kommersiella adsorbenten vid vattenbehandling är aktivt kol.
Tillämpningar av aktivt kol i vattenrening
Aktivt kolfiltrering används för:
Ta bort smak och lukt från vatten.
Minska hälsorisker.
Förhindrar skador på omvänd osmosmembran och jonbytarhartser.
Tertiär rening av avloppsvatten.
Förbehandling av industrivatten med mera.
Olika typer av aktivt kol kan ta bort olika typer av föroreningar:
Klorrester från desinfektionsprocesser-klor eller kloraminer och vissa desinfektionsbiprodukter (DBP), som trihalometaner (THM). Organiska föreningar, inklusive lösningsmedel, bekämpningsmedel och industriavfall.
Vissa tungmetaller, som bly och...
Aktivt kolfilter kan dock inte eliminera bakterier, virus och mineralsalter.
Vad är så speciellt med aktivt kol?
Aktivt kol är kol som har bearbetats för att öka sin yta till cirka 1000 m²/g.
Dess struktur resulterar i ett mycket stort antal små porer mellan kolatomer, vilket resulterar i en mycket stor yta.
Några gram (cirka 5 gram) aktivt kol har en yta som motsvarar en fotbollsplan!
Aktivt kol är hydrofobt och har en stark affinitet för organiska föreningar och icke-polära föroreningar. Adsorptionen drivs främst av van der Waals krafter.
Råvaror för aktivt kol
Aktivt kol finns i många typer, alla med sina egna specifika egenskaper. Den är gjord av en mängd olika hög-kol-råvaror, som:
Mineralkol
Trä
Kokosnötskal
Bambu
Aktivt kol måste ha ett stort antal mikroporer, fördelade på lämpligt sätt, för att adsorbera molekyler av varierande storlek.
Dessutom måste den innehålla större porer för att underlätta inträde av molekyler i de minsta porerna.
Därför måste produktionsprocessen kontrolleras för att uppfylla specifika krav på porstorleksfördelning.
Former av aktivt kol
För vattenbehandling,aktivt kolfinns i två huvudformer:
Pulveriserat aktivt kol (PAC) – ett krossat, malt material med de flesta partiklar som har en diameter på mindre än 0,18 mm (80 mesh).
Granulärt aktivt kol (GAC) – oregelbundet formad, vanligtvis med diametrar mellan 0,2 och 1,5 mm.
Vattenbehandlingsprocessen involverar tillsats av PAC till vatten eller passerar vatten genom en GAC-bädd.
PAC används i vattenreningsverk för att kontrollera smak och lukt och/eller eliminera organiskt material.
Det används i torrt pulver eller slurryform.
Torrt pulver – mäts med torrpulvermatningsutrustning för dosering av torrt material. Den är lämplig för låg och sällsynt dosering.
Gödsel – mäts med hjälp av en doseringspump. Denna metod används när PAC-tillsatser är frekventa och höga doser krävs.
GAC används främst som ett efter-filtreringsfilter, efter konventionella filtreringsprocesser, eller i granulära mediafilter där en del av filterbädden ersätts av GAC.
I en efter-filtreringskonfiguration får GAC-filtret vatten av-hög kvalitet eftersom det redan har passerat hela behandlingsprocessen.