Rioolwaterzuiveringsfilter

Al duizenden jaren wordt filtratie gebruikt om het niveau van vuil, roest, zwevende deeltjes en andere onzuiverheden uit water te verminderen. Dit wordt bereikt door het vuile ingangswater (influent) door een filtermedium te leiden. Terwijl het water door de media stroomt, worden de onzuiverheden in het filtermediamateriaal vastgehouden. Afhankelijk van de onzuiverheden en de media zijn er verschillende fysische en chemische mechanismen actief bij het verwijderen van onzuiverheden die verantwoordelijk zijn voor de verwijdering van onzuiverheden uit het water. Een deel van de apparatuur die wordt gebruikt om deze mechanismen te gebruiken, is in de loop van de tijd dramatisch veranderd.

De fundamentele fysische en chemische mechanismen die optreden tijdens filtratie zijn in de loop der jaren beter begrepen. Dankzij deze vooruitgang hebben waterbehandelingsspecialisten de verwijdering van onzuiverheden uit het water kunnen optimaliseren. Filtratiesystemen verwijderen deeltjes en kunnen, vanwege het grote oppervlak van filtermedia, ook worden gebruikt om chemische reacties aan te sturen die resulteren in de verwijdering van verschillende verontreinigingen.

Adsorptieprincipes:

"Adsorptie" is een van de meest gebruikte, maar minst begrepen termen in discussies over filtratie. Adsorptie verwijst naar de verwijdering van een onzuiverheid uit een vloeistof naar het oppervlak van een vaste stof. Een in water geboren, gesuspendeerd deeltje hecht zich aan een vast oppervlak wanneer adsorptie plaatsvindt. Adsorptie is de adhesie van atomen, ionen of moleculen van een gas, vloeistof of vaste stof aan een oppervlak. In het geval van waterfiltratie zullen de gesuspendeerde vaste deeltjes die in de vloeistof aanwezig zijn, zich hechten aan het vaste oppervlak van het medium.

Adsorptie verschilt van occlusie doordat ingesloten deeltjes uit een processtroom worden verwijderd omdat dit het geval is, waarbij occlusie het resultaat is van deeltjes die te groot zijn om door een fysieke beperking in de media te gaan. In de meeste gevallen worden geadsorbeerde deeltjes beïnvloed door zwakke chemische interacties waardoor ze zich aan het oppervlak van een vaste stof kunnen hechten. Geadsorbeerde deeltjes raken gehecht aan het oppervlak van een bepaald medium en worden een film van een zwak vastgehouden deel van de vaste stof. De onzuiverheidsmoleculen worden binnen de interne poriënstructuur van de koolstof gehouden door elektrostatische aantrekking (Van der Waals-krachten), ook bekend als chemosorptie.

Bij de meeste toepassingen verwijdert actieve kool onzuiverheden uit vloeistoffen, dampen of gas door adsorptie. Dit is een oppervlakteverschijnsel dat resulteert in de ophoping van moleculen in de interne poriën van actieve kool. Dit gebeurt in poriën die iets groter zijn dan de moleculen die worden geadsorbeerd. Daarom is het erg belangrijk om de poriegrootte van het actieve koolmedium af te stemmen op de molecuuldeeltjes die u probeert te adsorberen. AES heeft ruime ervaring met het selecteren van de juiste koolstofmedia voor uw toepassing.

Granulaire actieve kool wordt meestal gebruikt in vaste filterbedden. Enkele van de belangrijke aspecten waarmee rekening moet worden gehouden, zijn de vereiste contacttijd, de afmetingen van de filtervaten, de vul- en ledigingsfaciliteiten en veiligheidsmaatregelen. Verder verwijst een cruciale overweging met betrekking tot GAC naar mogelijke regeneratie, in situ of off-site. Normaal gesproken is het bij zeer grote installaties mogelijk om in situ regeneratie uit te voeren, terwijl het bij kleine installaties niet haalbaar is om regeneratie uit te voeren. De meest gebruikelijke regeneratiemethode voor actieve kool is thermische activering. Dit gebeurt in drie grote stappen, te beginnen met drogen, vervolgens verwarmen en tenslotte organische restvergassing door oxiderend gas (stoom of kooldioxide). Normaal gesproken is het vervangen van het Carbon-bed goedkoper, aangezien grote Carbon-fabrikanten dat in Europa doen.

Het is een mythe dat actieve kool kan worden geregenereerd door louter terugspoelen. Backwash verwijdert alleen het opgesloten materiaal en herclassificeert het filterbed. Actieve kool heeft een bepaalde levensduur waarna het geen onzuiverheden meer kan verwijderen en daarom vervangen moet worden.

Actieve kool is een koolstofhoudend adsorbens met een hoge interne porositeit en dus een groot intern oppervlak. Commerciële actieve koolsoorten hebben een intern oppervlak van 500 tot 1500 m2/g. Gerelateerd aan het type toepassing, drie belangrijkeer bestaan ​​groepen:

Actieve kool in poedervorm; deeltjesgrootte 1-150 μm
Actieve kool in korrelvorm, deeltjesgrootte 0.5-4 mm
Geëxtrudeerde actieve kool, deeltjesgrootte 0.8-4 mm
Een goede actieve kool heeft een aantal unieke eigenschappen: zoals een groot inwendig oppervlak, specifieke (oppervlakte)chemische eigenschappen en goede toegankelijkheid van de inwendige poriën. Voor de praktische toepassing is de poriegrootteverdeling van groot belang; de beste pasvorm hangt af van de te vangen moleculen, de fase (gas, vloeistof) en behandelingsomstandigheden.

De gewenste poriënstructuur van een actiefkoolproduct wordt bereikt door de juiste grondstof en activeringsomstandigheden te combineren.

De fysische en chemische eigenschappen van een actieve kool kunnen de geschiktheid ervan voor een bepaalde toepassing sterk beïnvloeden, en er zijn een aantal verschillende tests die helpen bij het voorspellen van het prestatievermogen van een koolstof. De jodiumgetaltest kan doorgaans de effectiviteit voorspellen wanneer zeer kleine moleculen zoals vrij chloor moeten worden geadsorbeerd. De tanninewaarde en het aantal melasse of de ontkleuringsefficiëntie van melasse zijn geschikter in laboratoriumtestparameters voor middelgrote en grote moleculen of wanneer kleine moleculen aanwezig zijn met grotere moleculen. Bij toepassingen waarbij een grote verscheidenheid aan onzuiverheden moet worden verwijderd, is het beste type actieve kool niet zo eenvoudig te bepalen. Wanneer onzuiverheden variëren van zeer klein tot zeer groot, verstoppen de grote moleculen vaak kleine poriën, waardoor ze ontoegankelijk worden voor andere moleculen.

Zoals eerder gezien, maakt het actieve koolfilter gebruik van adsorptie om bepaalde onzuiverheden te verwijderen, zoals vrije chloor, geurverwijdering of organische stoffen enz. Actieve kool, ook wel actieve kool, actieve kool of carbo activatus genoemd, is een vorm van koolstof die wordt verwerkt om te worden doorzeefd. met kleine poriën met een laag volume die het beschikbare oppervlak voor adsorptie of chemische reacties vergroten.

Vanwege de hoge mate van microporositeit heeft slechts één gram actieve kool een oppervlak van meer dan 500 m2, zoals bepaald door adsorptie-isothermen van kooldioxidegas bij kamertemperatuur of 0,0 graden. temperatuur. Een activeringsniveau dat voldoende is voor een nuttige toepassing kan uitsluitend worden bereikt met een groot oppervlak; verdere chemische behandeling verbetert echter vaak de adsorptie-eigenschappen.

Toepassingen:

Er zijn veel toepassingen voor actieve koolfilters. Slechts enkele daarvan, die het belangrijkst en meest voorkomend zijn, worden hieronder vermeld.

Gratis chloorverwijdering
Verwijdering van organische stof
Geurverwijdering
Bromaatverwijdering (na ozonisatie van SWRO-permeaat)
Ontkleuring van suikersmelt (productie van witte suiker)
Ontkleuring van melasse
Luchtzuivering
Katalysator drager
Rookgasreiniging (Dioxine & Kwikverwijdering)