Szennyvíztisztító szűrő

Évezredek óta szűrést alkalmaznak a szennyeződések, rozsda, lebegő anyagok és egyéb vízszennyeződések szintjének csökkentésére. Ezt úgy érik el, hogy a szennyezett bemenő vizet (befolyást) egy szűrőanyagon vezetik át. Ahogy a víz áthalad a közegen, a szennyeződések a szűrőközeg anyagában maradnak. A szennyeződésektől és a közegtől függően számos különböző fizikai és kémiai mechanizmus működik az eltávolításban, amelyek felelősek a szennyeződések eltávolításáért a vízből. Az e mechanizmusok alkalmazására használt berendezések egy része drámaian megváltozott az idők során.

A szűrés során fellépő alapvető fizikai és kémiai mechanizmusok az évek során egyre jobban megértettek. Ezek a fejlesztések lehetővé tették a vízkezelő szakemberek számára, hogy optimalizálják a szennyeződések eltávolítását a vízből. A szűrőrendszerek eltávolítják a részecskéket, és a szűrőközeg nagy felülete miatt kémiai reakciók indítására is alkalmasak, amelyek számos szennyeződés eltávolítását eredményezik.

Adszorpciós alapelvek:

Az "adszorpció" az egyik leggyakrabban használt, de legkevésbé értett kifejezés a szűréssel kapcsolatos vitákban. Az adszorpció egy szennyeződés eltávolítását jelenti a folyadékból a szilárd anyag felületére. A vízben keletkezett, szuszpendált részecske adszorpció során szilárd felülethez tapad. Az adszorpció atomok, ionok vagy molekulák adhéziója gázból, folyadékból vagy szilárd anyagból a felülethez. Vízszűrés esetén a folyadékban lévő lebegő szilárd részecskék a közeg szilárd felületéhez tapadnak.

Az adszorpció abban különbözik az elzáródástól, hogy az elzáródott részecskéket eltávolítják a folyamatból, mert az elzáródás annak az eredménye, hogy a részecskék túl nagyok ahhoz, hogy áthaladjanak a közegben lévő fizikai korlátozáson. A legtöbb esetben az adszorbeált részecskéket gyenge kémiai kölcsönhatások befolyásolják, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy a szilárd anyag felületéhez tapadjanak. Az adszorbeált részecskék az adott közeg felületéhez tapadnak, és a szilárd anyag gyengén tartott részének filmjévé válnak. A szennyező molekulákat a szén belső pórusszerkezetében az elektrosztatikus vonzás (Van der Waals erők) tartja vissza, más néven kemiszorpció.

A legtöbb alkalmazásban az aktív szén adszorpcióval távolítja el a szennyeződéseket a folyadékokból, gőzökből vagy gázokból. Ez egy olyan felületi jelenség, amely molekulák felhalmozódását eredményezi az aktív szén belső pórusaiban. Ez az adszorbeálandó molekuláknál valamivel nagyobb pórusokban fordul elő, ezért nagyon fontos, hogy az aktív szén pórusmérete megfeleljen az adszorbeálni kívánt molekularészecskéknek. Az AES hatalmas tapasztalattal rendelkezik az alkalmazáshoz megfelelő szénhordozó kiválasztásában.

A szemcsés aktív szenet többnyire rögzített szűrőágyakban használják. Néhány fontos szempont, amelyet figyelembe kell venni, a szükséges érintkezési idő, a szűrőedények mérete, a töltési és ürítési lehetőségek, valamint a biztonsági intézkedések. Ezenkívül a GAC-kal kapcsolatos döntő szempont a lehetséges regenerációra vonatkozik, in situ vagy off site. Általában nagyon nagy létesítményeknél lehet in situ regenerációt végezni, míg kis létesítményekben nem életszerű a regenerálás. A legelterjedtebb aktív szén regenerációs módszer a termikus aktiválás. Ez három nagy lépésben történik, kezdve a szárítással, majd a melegítéssel, végül a maradék szerves gázosítással oxidáló gázzal (gőzzel vagy szén-dioxiddal). A szénágy cseréje általában olcsóbb, mint a nagy szén-dioxid-gyártók Európában.

Tévhit, hogy az aktív szén pusztán visszamosással regenerálható. A Backwash csak a beszorult anyagot távolítja el, és átsorolja a szűrőágyat. Az aktív szénnek van egy bizonyos élettartama, amely után nem tudja eltávolítani a szennyeződéseket, ezért ki kell cserélni.

Az aktív szén egy széntartalmú adszorbens, nagy belső porozitással, és ezért nagy belső felülettel. A kereskedelemben kapható aktívszén-minőségek belső felülete 500-1500 m2/g. Az alkalmazás típusához kapcsolódóan három főcsoportok léteznek:

Porított aktív szén; részecskeméret 1-150 μm
Szemcsés aktív szén, szemcseméret: 0.5-4 mm
Extrudált aktív szén, részecskeméret: 0.8-4 mm
A megfelelő aktív szén számos egyedi tulajdonsággal rendelkezik: nagy belső felület, speciális (felületi) kémiai tulajdonságok és a belső pórusok jó hozzáférhetősége. A pórusméret-eloszlás nagyon fontos a gyakorlati alkalmazás szempontjából; a legjobb illeszkedés a befogandó molekuláktól, a fázistól (gáz, folyadék) és a kezelés körülményeitől függ.

Az aktívszén termék kívánt pórusszerkezetét a megfelelő nyersanyag és az aktiválási feltételek kombinálásával érjük el.

Az aktív szén fizikai és kémiai jellemzői erősen befolyásolhatják egy adott alkalmazásra való alkalmasságát, és számos különböző teszt létezik, amelyek segítenek előre jelezni a szén teljesítőképességét. A jódszám-teszt általában megjósolja a hatékonyságot, ha nagyon kis molekulákat, például szabad klórt kell adszorbeálni. A tanninérték és a melaszszám vagy a melasz színtelenítési hatékonysága megfelelőbb laboratóriumi vizsgálati paraméterekben közepes és nagy méretű molekulák esetén, vagy ha kis molekulák vannak jelen nagyobb molekulákkal. Azokban az alkalmazásokban, ahol sokféle szennyeződést kell eltávolítani, nem olyan könnyű meghatározni a legjobb aktív szén típust. Amikor a szennyeződések mérete nagyon kicsitől nagyon nagyig terjed, a nagy molekulák gyakran eltömítik a kis pórusokat, így hozzáférhetetlenek más molekulák számára.

Amint korábban láttuk, az aktívszén-szűrő adszorpciót használ bizonyos szennyeződések eltávolítására, mint például a szabad klór, a szagtalanítás vagy a szerves anyagok stb. Az aktívszén, más néven aktív szén, aktív szén vagy carbo activatus, a szén egy formája, amelyet úgy dolgoznak fel, hogy megtisztítsák. kicsi, kis térfogatú pórusokkal, amelyek növelik az adszorpcióhoz vagy kémiai reakciókhoz rendelkezésre álló felületet.

Magas fokú mikroporozitása miatt mindössze egy gramm aktív szén felülete meghaladja az 500 m2-t a szén-dioxid gáz adszorpciós izotermái alapján szobahőmérsékleten vagy 0,0 fokon. hőfok. A hasznos alkalmazáshoz elegendő aktiválási szint kizárólag nagy felületről érhető el; azonban a további kémiai kezelés gyakran javítja az adszorpciós tulajdonságokat.

Alkalmazások:

Az aktívszén-szűrőknek számos alkalmazása létezik. Az alábbiakban csak néhányat sorolunk fel, amelyek a legfontosabbak és a leggyakoribbak.

Ingyenes klór eltávolítás
Szerves anyagok eltávolítása
Szag eltávolítása
Bromát eltávolítása (az SWRO permeátum ózonozása után)
Cukorolvadék elszíntelenítése (fehér cukor gyártása)
A melasz színtelenítése
Levegőtisztítás
Katalizátor hordozó
Füstgáz tisztítás (dioxin és higany eltávolítása)