اطلاعات عمومي

مباني تصفيه آب را بخواهيم بيان كنيم قطعا بايد از همين سوال آغاز كنيم. خواه بطري آب بخريد و يا شير آب را در خانه براي نوشيدني انتخاب كنيد ، آخرين چيزي كه مي خواهيد نگران آن باشيد اين است كه آب مورد نظر با باكتري يا مواد شيميايي سمي و آلوده باشد. در كشورهاي توسعه يافته و شهرها امكانات پيشرفته تصفيه آب آشاميدني راه‌اندازي شده اند، آنها روشهايي براي مقابله با اين آلاينده هاي مضر دارند. در مورد شركت هاي آب بطري نيز همين است به عنوان مثال ، شركت هايي مانند Aquafina و Glaceau Smartwater از فن آوري مانند اسمز معكوس براي تصفيه آب استفاده مي كنند.

با اين حال، فرايند تصفيه بسيار بيشتر از اسمز معكوس است. قبل از آن ، آب خام براي از بين بردن آلاينده هايي كه مي تواند باعث ايجاد مشكلاتي در غشاي RO شود ، بايد از يك فرآيند دقيق تصفيه عبور كند. مواد شيميايي سمي يكي از اين آلاينده ها هستند. يكي از موثرترين راه هاي حذف اين آلاينده ها ، فيلترهاي كربن فعال است.

يك فيلتر كاغذ نازك ، زمينه آلودگي را از محصول نهايي خارج مي كند. با كربن فعال ممكن است كمتر آشنا باشيد ، اما به شدت براي تصفيه آب مانند بسياري از فيلترهاي محبوب به بازار عرضه مي شود. اگر يكي را باز كنيد ، يك پودر سياه درون آن پيدا خواهيد كرد. با اين حال ، اين سؤال باقي مانده است: چگونه يك فيلتر كربن ساده براي كاهش / از بين بردن چنين مواد سمي كار مي كنند؟

براي پاسخ به اين سوال ، بياييد از همان ابتدا همه چيز را تجزيه كنيم.

كربن فعال چيست؟

حال در ادامه ي توضيح مباني دستگاه تصفيه آب صنعتي ميرسيم به بحث كربن فعال. در يك توضيح بسيار ساده ، كربن فعال پودري است از زغال سنگ. زغال سنگ با سوزاندن مواد آلي در صورت عدم وجود اكسيژن توليد مي شود. از طرف ديگر ، زغال سنگ در طي ميليون ها سال در اعماق زير زمين شكل مي گيرد. پس از يك فرآيند فعال سازي مي توان از پودر يكي از اين منابع براي فيلتر استفاده كرد. فرآيند فعال سازي به آن خواص ارزشمند خاصي اعطا مي كند كه براي برنامه هاي تصفيه مفيد است.

منابع كربن فعال:

ذغال سنگ منبعي است كه در بالا به آن اشاره شد اما منابع متداول توليد ذغال سنگ از چوب و پوسته نارگيل است. هر منبع مزايا و مضراتي دارد ، اما ثابت شده است كه كربن فعال شده با پوسته نارگيل بسيار مفيد است. در اينجا فقط چند مورد در مورد از منبع كربن فعال را بيان مي كنيم:

ذغال سنگ

• به سرعت فعال و آسان براي بازسازي
• سوخت فسيلي غير قابل تجديد كه بايد استخراج شود
• به دليل خاكستر معدني مي تواند روي طعم تأثير بگذارد
• حاوي مواد شيميايي خاصي است كه مي توانند به داخل آب تصفيه شده نفوذ كنند

چوب

• كربن فعال شده با چگالي كمتر را ايجاد مي كند
• مي تواند طعم و رنگ را از بين ببرد
• غير سمي است
• يك منبع تجديد پذير در مقايسه با زغال سنگ ، اما درختان سال ها طول مي كشد تا رشد كنند
• اندازه منافذ براي برنامه هاي صافي خوب كار نمي كنند

پوسته نارگيل

• منبع بسيار تجديد پذير و به راحتي در دسترس است
• منبع سبزتر از چوب يا زغال سنگ ، بدون معدن مورد نياز و بدون جنگل زدايي
• تخلخل بالا
• خاكستر معدني كمتري ايجاد مي كند كه بر كيفيت تصفيه تأثير مي گذارد
• مقاومت در برابر سايش بالا

فعال سازي

در بحث مباني دستگاه تصفيه آب صنعتي فرآيند فعال سازي همان چيزي است كه به كربن فعال شده كيفيت فيلتراسيون آن را مي دهد. عمل فعال كردن پودر كربن يا با روشهاي فيزيكي يا واكنشهاي شيميايي براي از بين بردن كربن و فرارهاست تا منافذ درون ذرات ايجاد شود. نوعي فعال سازي از گازهاي گرم و هوا استفاده مي كند در حالي كه با استفاده از مواد شيميايي از اسيدها ، پايه ها يا نمك استفاده مي شود.

منافذ و تخلخل

اين همان چيزي است كه به رسانه صافي توانايي جذب ذرات آلاينده را مي دهد. دو مورد از مهمترين جنبه هاي تخلخل ، اندازه منافذ و تراكم منافذ است. اهميت اندازه به اندازه كافي ساده براي درك آن است ، منافذ كوچكتر مي توانند ذرات كوچكتر را ضبط كنند ، در نتيجه پساب با كيفيت بالاتر ايجاد مي شود. چگالي منافذ به تعداد منافذ موجود در يك واحد خاص از منطقه روي خود ذره اشاره دارد. وجود منافذ باعث افزايش سطح كلي رسانه و در نتيجه تراكم منافذ بالاتر با مناطق بزرگتر مي شود. فقط يك پوند از برخي كربن هاي فعال مي تواند مساحتي بيش از ۱۰۰ هكتار داشته باشد.

جذب

فيلترهاي كربن فعال در دستگاه تصفيه آب صنعتي چگونه كار مي كنند؟ با استفاده از نكاتي كه در بالا توضيح داده شد. منبع كربن تأثير مرحله فعال سازي را كه منجر به ايجاد منافذ مي شود ، تعيين مي كند. اين منافذ است كه به پودر اجازه مي دهد تا با افزايش مساحت ، آلودگي هايي مانند مواد شيميايي سمي را فيلتر كند.

جذب شبيه به جمع كردن غبار مبلمان خانه شما است. جذب بيشتر به اسفنج شباهت دارد. مناطق بزرگتر ظرفيت كربن فعال شده را براي جمع آوري و نگه داشتن آلاينده ها در داخل و بدون آن افزايش مي دهد. ساير آلودگي ها نيز جذب كننده مواد هستند اما آنها را جذب نمي كنند. البته ذرات جذب شده به سادگي قابل شستشو نيستند ، بنابراين نياز به فعال شدن مجدد وجود دارد.