Aktiivsöe kasutamine veepuhastuses

Kõik pinnad kipuvad spontaanselt pinnaenergiat vähendama. Kuna tahked pinnad ei saa vabalt kokku tõmbuda, vähendavad need pinnaenergiat, vähendades liideste pinget, mis on tahketel pindadel toimuva adsorptsiooni peamine põhjus. Aktiivsöel on kõrgelt arenenud pooride struktuur ja ülisuur eripind, mis tagab vees lahustunud orgaanilise aine, näiteks benseeniühendite, fenoolühendite, nafta ja naftaderivaatide tugeva adsorptsioonivõime. Tuuma adsorbendinaAktiivsüsi reovee puhastamiseksvõib tõhusalt eemaldada ka orgaanilisi aineid, mida on raske eemaldada bioloogiliste ja muude tavapäraste töötluste abil, sealhulgas värvi -tekitavad ained, kõrval-lõhnaühendid, pindaktiivsed ained, herbitsiidid, sünteetilised värvained, amiinid ja paljud kunstlikult sünteesitud orgaanilised ühendid. Seetõttu on aktiivsöe adsorptsioonitehnoloogia, eriti selle rakendamineAktiivsüsi reovee puhastamiseks, on veetöötluses laialdaselt kasutusele võetud.

 

I. Aktiivsöe omadused

Aktiivsüsi on poorne süsinikku sisaldav materjal, millel on hästi-arenenud mikropoorstruktuurid ja suur eripind. See hõlmab mitmesuguseid süsinik{2}}põhiseid adsorbente, mis on võimelised selle pinnalt kinni püüdma paljusid keemilisi aineid. Algselt suhkrurafineerimistööstuses kasutatud aktiivsütt on hiljem laialdaselt kasutatud orgaaniliste ja teatud anorgaaniliste saasteainete eemaldamiseks reoveest, sealhulgasAktiivsüsi reovee puhastamisekspaistab silma oma sihipärase jõudlusega keeruka reovee jaoks.

 

1.1 Aktiivsöe üldised omadused

Aktiivsüsi on välimuselt tumemust ja suurepärase adsorptsioonivõimega. Sellel on stabiilsed keemilised omadused, see on vastupidav tugevatele hapetele ja tugevatele leelistele ning talub vees kastmist ja kõrgeid temperatuure. Veest väiksema tihedusega klassifitseeritakse see poorseks hüdrofoobseks adsorbendiks.

 

 

1.2 Aktiivsöe adsorptsioonimehhanism

Adsorptsioon aktiivsöel tuleneb küllastumata aatomi jõuväljast ja pinnaenergiast tahketel pindadel. Materjal adsorbeerib molekule, et vähendada selle pinnaenergiat. Pärast seda, kui tahke aine adsorbeerib lahustunud aine molekulid lahusest, väheneb lahustunud aine kontsentratsioon puistelahuses, samas kui adsorbeeritud molekulid kogunevad tihedalt tahkele pinnale.

Aktiivsöe tootmisel elimineeritakse lenduvad orgaanilised komponendid ja võre vahel moodustuvad-tühjad, mis tekitavad lugematul hulgal erineva kuju ja suurusega peeneid poore. Poorid moodustavad tavaliselt 70–80% aktiivsöe osakeste kogumahust. Nende pooride kuju ja pooride suuruse jaotus on väga erinevad. Pooriseinte kogupindala ehk eripind ulatub üldjuhul 500–1700 m²/g, mis on aktiivsöe võimsa adsorptsioonivõime ja suure adsorptsioonikoormuse peamine põhjus.

Aktiivsöe adsorptsioonivõime ei sõltu ainult peente pooride struktuurist ja jaotumisest, vaid ka selle pinna keemilistest omadustest. Aktiivsüsi ise on mitte-polaarne; selle pinna funktsionaalrühma sisaldus ja pinnalaeng varieeruvad sõltuvalt tooraine koostisest ja aktiveerimistingimustest. Madalal temperatuuril aktiveeritud süsinik (< 500°C) generates surface acidic oxides that release H⁺ upon hydrolysis. Weak polarity on the carbon surface enables polar solutes to compete for active adsorption sites, reducing the adsorption capacity of non-polar solutes. Meanwhile, ion exchange adsorption and complexation reactions occur between activated carbon and certain metal ions in water, improving the removal efficiency of metal ions.

Kokkuvõttes domineerivad adsorptsioonivõimet mikropooride struktuurid, kuna mikropoorid moodustavad peaaegu kogu eripinna. Makropoorid ja üleminekupoorid toimivad vastavalt jämedate ja peente massiülekandekanalitena; nende kogus ja jaotus mõjutavad suuresti adsorptsiooni ja desorptsiooni kiirust. Lisaks mõjutavad pinna keemilised omadused ka aktiivsöe adsorptsioonivõimet.

 

II. Aktiivsöe rakendused veepuhastuses

Aktiivsöe adsorptsiooniprotsess on eelistatud tehnoloogia orgaaniliste saasteainete eemaldamiseks veest. Tänu rohketele tooraineallikatele ja suurele eripinnale eemaldab see värvi, lõhna, maitse ja muude orgaaniliste saasteainete kõrged eemaldamismäärad, mis viib veepuhastuse laiendamiseni.

Pulbriline aktiivsüsi (PAC) on eriti efektiivne vetikarakkude poolt eritatava madala{0}}molekulaarse-massiga lahustunud orgaanilise süsiniku (DOC) puhul ja võib tõhusalt kõrvaldada vees olevad mikrotsüstiinid. Aktiivsöefiltri paigaldamine tavapäraste aeglaste liivafiltrite järel eemaldab lõhna -tekitavad orgaanilised ained, nagu geosmiin ja 2-metüülisoborneool (MIB), vähendades drastiliselt äravoolu ebameeldivat maitset ja lõhna. Aktiivsöel on aga väga ohtlike halogeenitud süsivesinike adsorptsioonivõime piiratud ja küllastunud aktiivsöe regenereerimine ei ole pikka aega andnud rahuldavaid tulemusi. Praegu on uurimis- ja arendustöös uued adsorbendid, sealhulgas aktiivsöe kiud ja poorsed sünteetilised vaigud.

 

 

2.1 Kasutamine joogivee töötlemisel

Sekundaarsete filtreerimisseadmetena kasutatakse tavaliselt granulaarse aktiivsöega (GAC) täidetud bioloogilisi kiirfiltreid. Granuleeritud aktiivsöe pinnale kinnitunud mikroobid lagundavad vees biolagunevat orgaanilist ainet (BOM). Seda protsessi nimetatakse ka sekundaarseks bioloogiliseks aktiivsöe filtreerimiseks. Kirjandus on kinnitanud selle usaldusväärse ravi efektiivsust. Tegevuskulude vähendamiseks ja veejaamade populariseerimise hõlbustamiseks on pakutud välja kahekihilise filtri kontseptsioon "primaarne liivafiltreerimine + bioloogiline aktiivsöe filtreerimine". Bioloogiliste filtrite eelised BOM-i eemaldamiseks on järgmised:

1. Vähendab toitainete substraate bakterite kasvuks veevarustustorustikes ja pärsib tõhusalt bakterite paljunemist;
2. Vähendab desinfektsioonivahenditega reageeriva orgaanilise aine sisaldust, vähendades desinfitseerimisvahendi annust ja stabiliseerides desinfitseerimisvahendi jääkide kontsentratsiooni valmis vees;
3. Kõrvaldab desinfitseerimise kõrvalsaaduste orgaanilised lähteained,{0}}vähendab desinfitseerimise-sisaldust valmis vees;
4. Muudab orgaanilised saasteained anorgaanilisteks lõpptoodeteks;
5. Vananenud ja eraldunud biokile jääke on lihtsam kõrvaldada kui keemilist sadememuda;
6. Bioloogiline töötlemine tagab madalamad tegevuskulud kui eraldiseisev aktiivsöe adsorptsioon.

 

 

2.2 Heitvee desodoreerimine aktiivsöega

Aktiivsöe adsorptsioonikolonnid suudavad eemaldada paljusid ebameeldivaid aineid. Halva lõhnaga komponendid, nagu atseetaldehüüd ja indool, eemaldatakse füüsikalise adsorptsiooni teel, samas kui vesiniksulfiid (H₂S), merkaptaanid ja muud väävlit{1}}sisaldavad ühendid eemaldatakse süsiniku pinnal toimuvate oksüdatsioonireaktsioonide kaudu, millele järgneb sekundaarne adsorptsioon. Aktiivsüsi toimib suurepäraselt vesiniksulfiidi ja väävel-sisaldavate ühendite puhul, kuid sellel on piiratud ammoniaagi ja lämmastikku -sisaldavate orgaaniliste ainete eemaldamise efekt.

Enne adsorptsiooni küllastumise saavutamist säilitab aktiivsüsi suhteliselt stabiilse halva lõhnaga ainete eemaldamise kiiruse ja on tugevalt vastupidav gaasivoolu löökkoormusele, tagades sellele laialdase kohanemisvõime. Sellest hoolimata on adsorbendi sagedane regenereerimine ebapraktiline, seetõttu tuleb sissetuleva heitgaasi kontsentratsiooni kontrollida madalal tasemel.

 

2.3 Trüki- ja värvimisreovee värvitustamine aktiivsöega

Aktiivsöe adsorptsioon tagab keeruka värvide tootmise reovee puhastamise märkimisväärse jõudluse. Standardne protsessivoog on loetletud allpool:

1. Pärast anaeroobset eeltöötlust, millele järgneb koagulatsioon ja settimine, jõuab KHT eemaldamise määr ligikaudu 83% -ni ja värvitustamise määr 99, 3%, luues soodsad sisselasketingimused järgnevaks aktiivsöe adsorptsiooniks.
2. Aktiivsöel on suurepärane adsorptsioonivõime. Selle protsessi optimaalsed adsorptsiooniparameetrid on: pH=4, pulbrilise aktiivsöe annus 20 g/l, pidev segamine adsorptsiooni ajal ja adsorptsiooni kestus 40 minutit. Pärast adsorptsiooni langeb heitvee CODCr alla 150 mg/L, mis vastab riiklikele väljalaskestandarditele.
3. Kaks regenereerimismeetodit, leeliseline elueerimine ja Fentoni reaktiivi oksüdeerimine, võivad tõhusalt taastada küllastunud aktiivsöe adsorptsioonivõime. Pärast regenereerimist saavutab regenereeritud süsiniku KHT eemaldamise määr üle 77% ja värvitustamise määr üle 97%.

 

Laiaulatuslikest tooraineallikatest, suurest pinnaenergiast, võimsast adsorptsioonivõimest ja mugavast taaskasutatavusest kasu saav aktiivsöe adsorptsioonitehnoloogia on saavutanud küpse arengu ja laialdase kasutuse reoveepuhastuses. Meie ettevõte pakub täisseeriat aktiivsöe tooteid, mis on spetsiaalselt välja töötatud vee töötlemiseks. Huvi korral võtke meiega julgelt ühendust!

Võtke kohe ühendust