Filter za čiščenje odplak

Že tisočletja se filtracija uporablja za zmanjšanje ravni umazanije, rje, suspendiranih snovi in ​​drugih nečistoč iz vode. To se doseže s prehodom umazane vhodne vode (dotoka) skozi filtrirni medij. Ko voda prehaja skozi medij, se nečistoče zadržujejo v materialu filtrskega medija. Odvisno od nečistoč nečistoč in medijev je pri odstranjevanju aktivnih več različnih fizikalnih in kemičnih mehanizmov, ki so odgovorni za odstranjevanje nečistoč iz vode. Nekatera oprema, ki se uporablja za uporabo teh mehanizmov, se je sčasoma močno spremenila.

Temeljni fizikalni in kemični mehanizmi, ki se pojavijo med filtracijo, so z leti postali bolje razumljeni. Ta napredek je strokovnjakom za čiščenje vode omogočil optimizacijo odstranjevanja nečistoč iz vode. Filtrirni sistemi odstranjujejo trdne delce in jih je zaradi velike površine filtrirnih medijev mogoče uporabiti tudi za poganjanje kemičnih reakcij, ki povzročijo odstranitev več onesnaževalcev.

Načela adsorpcije:

"Adsorpcija" je eden najpogosteje uporabljenih, a najmanj razumljenih izrazov v razpravah o filtraciji. Adsorpcija se nanaša na odstranitev nečistoče iz tekočine na površino trdne snovi. V vodi rojen suspendiran delec se prilepi na trdno površino, ko pride do adsorpcije. Adsorpcija je adhezija atomov, ionov ali molekul iz plina, tekočine ali trdne snovi na površino. V primeru filtracije vode se suspendirani trdni delci v tekočini oprimejo trdne površine medija.

Adsorpcija se od okluzije razlikuje po tem, da se zamašeni delci odstranijo iz toka procesa, ker so, pri čemer je okluzija posledica prevelikih delcev, da bi šli skozi fizično omejitev v mediju. V večini primerov na adsorbirane delce vplivajo šibke kemične interakcije, ki jim omogočajo, da se oprimejo površine trdne snovi. Adsorbirani delci se pritrdijo na površino danega medija in postanejo film šibko oprijetega dela trdne snovi. Molekule nečistoč se zadržujejo znotraj strukture notranjih por ogljika z elektrostatično privlačnostjo (Van der Waalsove sile), znano tudi kot kemisorpcija.

V večini aplikacij aktivno oglje odstrani nečistoče iz tekočin, hlapov ali plinov z adsorpcijo, kar je površinski pojav, ki povzroči kopičenje molekul v notranjih porah aktivnega oglja. To se zgodi v porah, ki so nekoliko večje od molekul, ki se adsorbirajo, zato je zelo pomembno, da se velikost por medija z aktivnim ogljem ujema z delci molekul, ki jih poskušate adsorbirati. AES ima bogate izkušnje pri izbiri pravih ogljikovih medijev za vašo aplikacijo.

Granulirano aktivno oglje se večinoma uporablja v fiksnih filtrirnih posteljah. Nekateri pomembni vidiki, ki jih je treba upoštevati, so zahtevani kontaktni čas, velikost filtrskih posod, naprave za polnjenje in praznjenje ter varnostni ukrepi. Poleg tega se ključni dejavnik v zvezi z GAC nanaša na možno regeneracijo, in situ ali izven lokacije. Običajno je pri zelo velikih obratih možno izvesti regeneracijo in situ, medtem ko v majhnih objektih regeneracija ni izvedljiva. Najpogostejša metoda regeneracije z aktivnim ogljem je toplotna aktivacija. To poteka v treh glavnih korakih, začenši s sušenjem, nato segrevanjem in končno organskim uplinjanjem ostankov z oksidacijskim plinom (para ali ogljikov dioksid). Običajno je zamenjava postelje Carbon cenejša, saj so glavni proizvajalci Carbon v Evropi.

Mit je, da je mogoče aktivno oglje regenerirati zgolj s povratnim izpiranjem. Povratno pranje odstrani samo ujet material in ponovno razvrsti filtrirno posteljo. Aktivno oglje ima določeno življenjsko dobo, po kateri ne more odstraniti nečistoč in ga je zato treba odstraniti in zamenjati.

Aktivno oglje je ogljikov adsorbent z visoko notranjo poroznostjo in s tem veliko notranjo površino. Komercialne vrste aktivnega oglja imajo notranjo površino od 500 do 1500 m2/g. V zvezi z vrsto vloge, tri glavneskupine obstajajo:

Aktivno oglje v prahu; velikost delcev 1-150 μm
Aktivno oglje v granulah, velikost delcev 0.5-4 mm
Ekstrudirano aktivno oglje, velikost delcev 0.8-4 mm
Pravilno aktivno oglje ima vrsto edinstvenih lastnosti: kot so velika notranja površina, namenske (površinske) kemijske lastnosti in dobra dostopnost notranjih por. Porazdelitev velikosti por je zelo pomembna za praktično uporabo; najboljše prileganje je odvisno od molekul, ki jih je treba ujeti, faze (plin, tekočina) in pogojev obdelave.

Želeno strukturo por izdelka z aktivnim ogljem dosežemo s kombinacijo prave surovine in pogojev aktivacije.

Fizikalne in kemijske značilnosti aktivnega oglja lahko močno vplivajo na njegovo primernost za določeno uporabo, in obstaja več različnih testov, ki pomagajo napovedati sposobnost oglja, da deluje. Preskus jodnega števila lahko običajno napove učinkovitost, ko je treba adsorbirati zelo majhne molekule, kot je prosti klor. Vrednost tanina in število melase ali učinkovitost razbarvanja melase sta primernejša v parametrih laboratorijskih testov za srednje in velike molekule ali kadar so prisotne majhne molekule z večjimi molekulami. Pri aplikacijah, kjer je treba odstraniti veliko različnih nečistoč, najboljše vrste aktivnega oglja ni tako enostavno določiti. Ko se nečistoče gibljejo od zelo majhnih do zelo velikih, velike molekule pogosto zamašijo majhne pore, zaradi česar so nedostopne drugim molekulam.

Kot smo že videli, filter z aktivnim ogljem uporablja adsorpcijo za odstranjevanje določenih nečistoč, kot so prosti klor, odstranjevanje vonjav ali organske snovi itd. Aktivno oglje, imenovano tudi aktivno oglje, aktivno oglje ali carbo activatus, je oblika ogljika, ki se predela za prečiščevanje. z majhnimi porami z majhno prostornino, ki povečajo površino, ki je na voljo za adsorpcijo ali kemične reakcije.

Zaradi visoke stopnje mikroporoznosti ima samo en gram aktivnega oglja površino večjo od 500 m2, kot je določeno z adsorpcijskimi izotermami plinastega ogljikovega dioksida pri sobni ali 0,0 stopinji temperatura. Raven aktivacije, ki zadostuje za koristno uporabo, se lahko doseže izključno z veliko površino; vendar nadaljnja kemična obdelava pogosto izboljša adsorpcijske lastnosti.

Aplikacije:

Obstaja veliko aplikacij za filtre z aktivnim ogljem. Spodaj so navedeni le nekateri izmed njih, ki so najpomembnejši in pogosti.

Odstranjevanje prostega klora
Odstranjevanje organskih snovi
Odstranjevanje vonjav
Odstranjevanje bromata (po ozoniranju permeata SWRO)
Razbarvanje taline sladkorja (proizvodnja belega sladkorja)
Razbarvanje melase
Čiščenje zraka
Nosilec katalizatorja
Čiščenje dimnih plinov (odstranjevanje dioksina in živega srebra)