Aktivt kul vandbehandling er en adsorptionsproces, hvor urenheder fanges på overfladen af kulpartikler gennem adsorption.
Aktivt kulpartikler har en porøs mikrostruktur med et meget stort overfladeareal.
Adsorptionseffektivitet afhænger af parametre som molekylstørrelse, porestørrelse, overfladeareal, partikelkoncentration, temperatur og kontakttid.
Adsorptionsproces
Adsorption er fænomenet, hvor molekyler eller partikler samles på en fast overflade. En "adsorbent" kan være et hvilket som helst fast materiale med bindingssteder, hvortil adsorbatet kan binde.
Den mest almindeligt anvendte kommercielle adsorbent i vandbehandling er aktivt kul.
Anvendelser af aktivt kul i vandbehandling
Aktivt kulfiltrering bruges til:
Fjerner smag og lugt fra vand.
Reduktion af sundhedsrisici.
Forebyggelse af beskadigelse af omvendt osmose-membraner og ionbytterharpikser.
Tertiær rensning af spildevand.
Forbehandling af industrivand med mere.
Forskellige typer af aktivt kul kan fjerne forskellige typer forurenende stoffer:
Klorrester fra desinfektionsprocesser-klor eller chloraminer og nogle desinfektionsbiprodukter (DBP'er), såsom trihalomethaner (THM'er). Organiske forbindelser, herunder opløsningsmidler, pesticider og industriaffald.
Nogle tungmetaller, såsom bly og...
Aktive kulfiltre kan dog ikke fjerne bakterier, vira og mineralsalte.
Hvad er så specielt ved aktivt kul?
Aktivt kul er kul, der er blevet behandlet for at øge dets overfladeareal til cirka 1000 m²/g.
Dens struktur resulterer i et meget stort antal bittesmå porer mellem kulstofatomer, hvilket resulterer i et meget stort overfladeareal.
Et par gram (ca. 5 gram) aktivt kul har et overfladeareal svarende til det på en fodboldbane!
Aktivt kul er hydrofobt og har en stærk affinitet til organiske forbindelser og ikke-polære forurenende stoffer. Adsorption er primært drevet af van der Waals kræfter.
Aktivt kul råmaterialer
Aktivt kul findes i mange typer, hver med sine egne specifikke egenskaber. Det er lavet af en række forskellige råmaterialer med-kulstof-indhold, såsom:
Mineralsk kulstof
Træ
Kokosskaller
Bambus
Aktivt kul skal have et stort antal mikroporer, fordelt passende, for at adsorbere molekyler af varierende størrelse.
Derudover skal den indeholde større porer for at lette indtrængen af molekyler i de mindste porer.
Derfor skal produktionsprocessen kontrolleres for at opfylde specifikke krav til porestørrelsesfordeling.
Former af aktivt kul
Til vandbehandling,aktivt kulkommer i to hovedformer:
Pulveriseret aktivt kul (PAC) – et knust, formalet materiale med de fleste partikler med en diameter på mindre end 0,18 mm (80 mesh).
Granulært aktivt kul (GAC) – uregelmæssigt formet, typisk med diametre mellem 0,2 og 1,5 mm.
Vandbehandlingsprocessen involverer tilsætning af PAC til vand eller passerer vand gennem en GAC-leje.
PAC bruges i vandbehandlingsanlæg til at kontrollere smag og lugt og/eller fjerne organisk materiale.
Det bruges i tør pulver- eller opslæmningsform.
Tørt pulver – afmålt med tørpulverfoderudstyr til dosering af tørre materialer. Den er velegnet til lav og sjælden dosering.
Gylle – afmålt ved hjælp af en doseringspumpe. Denne metode bruges, når PAC-tilsætninger er hyppige, og høje doser er påkrævet.
GAC bruges primært som et efter-filtreringsfilter efter konventionelle filtreringsprocesser eller i granulære mediefiltre, hvor en del af filterlejet er erstattet af GAC.
I en efter-filtreringskonfiguration modtager GAC-filteret vand af-kvalitet, fordi det allerede har passeret hele behandlingsprocessen.