Spildevandsbehandlingsfilter

I tusinder af år er filtrering blevet brugt til at reducere niveauet af snavs, rust, suspenderet materiale og andre urenheder fra vand. Dette opnås ved at lede det snavsede inputvand (indløbsvand) gennem et filtermedie. Når vandet passerer gennem mediet, fastholdes urenhederne i filtermediematerialet. Afhængigt af urenheder og medier, er flere forskellige fysiske og kemiske mekanismer aktive i at fjerne er ansvarlige for fjernelse af urenheder fra vandet. Noget af det udstyr, der bruges til at anvende disse mekanismer, har ændret sig dramatisk over tid.

De grundlæggende fysiske og kemiske mekanismer, der opstår under filtrering, er blevet bedre forstået gennem årene. Disse fremskridt har gjort det muligt for vandbehandlingsspecialister at optimere fjernelse af urenheder fra vandet. Filtreringssystemer fjerner partikler, og på grund af filtermediets store overfladeareal kan de også bruges til at drive kemiske reaktioner, der resulterer i fjernelse af flere forurenende stoffer.

Adsorptionsprincipper:

"Adsorption" er et af de hyppigst anvendte, men mindst forståede udtryk i diskussioner om filtrering. Adsorption refererer til fjernelse af en urenhed fra en væske til overfladen af ​​et fast stof. En vandbåren, suspenderet partikel klæber til en fast overflade, når der sker adsorption. Adsorption er adhæsion af atomer, ioner eller molekyler fra en gas, væske eller faststof til en overflade. I tilfælde af vandfiltrering vil de suspenderede faste partikler, der er til stede i væske, klæbe til mediets faste overflade.

Adsorption adskiller sig fra okklusion ved, at okkluderede partikler fjernes fra en processtrøm, fordi de er, hvor okklusion er resultatet af, at partikler er for store til at passere gennem en fysisk restriktion i mediet. I de fleste tilfælde påvirkes adsorberede partikler af svage kemiske interaktioner, der tillader dem at klæbe til overfladen af ​​et fast stof. Adsorberede partikler bliver knyttet til overfladen af ​​et givet medie og bliver til en film af svagt fastholdt del af det faste stof. Urenhedsmolekylerne holdes i kulstoffets indre porestruktur ved elektrostatisk tiltrækning (Van der Waals-kræfter), også kendt som Chemisorption.

I de fleste applikationer fjerner aktivt kul urenheder fra væsker, dampe eller gasser ved adsorption., som er et overfladefænomen, der resulterer i akkumulering af molekyler i de indre porer i et aktivt kul. Dette sker i porer, der er lidt større end de molekyler, der adsorberes, hvorfor det er meget vigtigt at matche porestørrelsen af ​​det aktive kulmedie med de molekylepartikler, du forsøger at adsorbere. AES har stor erfaring med at vælge det rigtige kulstofmedie til din applikation.

Granulært aktivt kul bruges mest i faste filterbede. Nogle af de vigtige aspekter, der skal tages i betragtning, er påkrævet kontakttid, dimensionering af filterbeholdere, påfyldnings- og tømningsfaciliteter og sikkerhedsforanstaltninger. Yderligere refererer en afgørende overvejelse vedrørende GAC til mulig regenerering, in situ eller off site. Normalt er det ved meget store installationer muligt at udføre in situ regenerering, mens det i små anlæg ikke er rentabelt at lave regenerering. Den mest almindelige metode til regenerering af aktivt kul er termisk aktivering. Dette udføres i tre store trin, startende med tørring, derefter opvarmning og til sidst resterende organisk forgasning ved hjælp af oxiderende gas (damp eller kuldioxid). Normalt er det billigere at udskifte Carbon-sengen, da store Carbon-producenter er i Europa.

Det er en myte, at aktivt kul kan regenereres ved ren tilbageskylning. Backwash fjerner kun det indespærrede materiale og omklassificerer filtersengen. Aktivt kul har en vis levetid, hvorefter det ikke kan fjerne urenheder og derfor skal fjernes udskiftes.

Aktivt kul er en kulholdig adsorbent med en høj indre porøsitet og dermed et stort indre overfladeareal. Kommercielle aktivt kul har et indre overfladeareal på 500 op til 1500 m2/g. Relateret til typen af ​​ansøgning, tre storegrupper findes:

Pulveriseret aktivt kul; partikelstørrelse 1-150 μm
Granulært aktivt kul, partikelstørrelse 0.5-4 mm
Ekstruderet aktivt kul, partikelstørrelse 0.8-4 mm
Et ordentligt aktivt kul har en række unikke egenskaber: såsom et stort indre overfladeareal, dedikerede (overflade)kemiske egenskaber og god tilgængelighed af indre porer. Porestørrelsesfordelingen er meget vigtig for den praktiske anvendelse; den bedste pasform afhænger af de molekyler, der skal fanges, fasen (gas, væske) og behandlingsbetingelser.

Den ønskede porestruktur af et aktivt kulprodukt opnås ved at kombinere det rigtige råmateriale og aktiveringsbetingelser.

De fysiske og kemiske egenskaber af et aktivt kul kan i høj grad påvirke dets egnethed til en given anvendelse, og der er en række forskellige test, der hjælper med at forudsige et kuls evne til at præstere. Jodtalstesten kan normalt forudsige effektivitet, når meget små molekyler som frit klor skal adsorberes. Tanninværdi og melassetal eller melasseaffarvningseffektivitet er mere passende i laboratorietestparametre for mellemstore og store molekyler, eller når små molekyler er til stede med større molekyler. I applikationer, hvor der er en bred vifte af urenheder, der skal fjernes, er den bedste type aktivt kul ikke så let at bestemme. Når urenheder varierer fra meget små til meget store i størrelse, tilstopper de store molekyler ofte små porer, hvilket gør dem utilgængelige for andre molekyler.

Som det er set tidligere, gør aktivt kulfilteret brug af adsorption til at fjerne visse urenheder som frit klor, lugtfjernelse eller organiske stoffer osv. Aktivt kul, også kaldet aktivt kul, aktivt kul eller carbo activatus, er en form for kul, der behandles til at blive gennemsyret med små porer med lavt volumen, der øger det tilgængelige overfladeareal til adsorption eller kemiske reaktioner.

På grund af dens høje grad af mikroporøsitet har kun ét gram aktivt kul et overfladeareal på over 500 m2, bestemt af adsorptionsisotermer af kuldioxidgas i rummet eller 0,0 grader temperatur. Et aktiveringsniveau, der er tilstrækkeligt til nyttig anvendelse, kan kun opnås fra et stort overfladeareal; yderligere kemisk behandling forbedrer dog ofte adsorptionsegenskaberne.

Ansøgninger:

Der er mange applikationer til aktivt kulfiltre. Kun nogle af dem, der er de vigtigste og mest almindelige, er angivet nedenfor.

Gratis klorfjernelse
Fjernelse af organisk materiale
Lugtfjernelse
Bromatfjernelse (efter ozonering af SWRO-permeat)
Affarvning af sukkersmelte (fremstilling af hvidt sukker)
Affarvning af melasse
Luftrensning
Katalysatorbærer
Røggasrensning (dioxin- og kviksølvfjernelse)