فیلتر کربنی

جهت حذف مواد آلی در آب و یا پساب تصفیه شده روش‌های شیمیایی و فیزیکی مختلفی وجود دارد که هر کدام از آنها مزایا و معایب خاص خود را دارند که با توجه به نیاز سیستم انتخاب می‌گردند. یکی از این روشها استفاده از بسترهای کربن فعال، فیلتر کربنی ، می باشد. از آنجایی که تمامی مواد آلی در آب یا پساب تصفیه شده دارای ساختار کربنی هستند، کربن فعال بر اساس اصول شیمیایی بهترین ماده جاذب برای این قبیل مواد است.

فیلتر کربنی چیست

جهت حذف مواد آلی در آب و یا پساب تصفیه شده روش‌های شیمیایی و فیزیکی مختلفی وجود دارد. هر کدام از آنها مزایا و معایب خاص خود را دارند که با توجه به نیاز سیستم انتخاب می‌گردند. یکی از این روشها استفاده از بسترهای کربن فعال، یا همان فیلتر کربنی می باشد. از آنجایی که تمامی مواد آلی در آب یا پساب تصفیه شده دارای ساختار کربنی هستند، کربن فعال بر اساس اصول شیمیایی بهترین ماده جاذب برای این قبیل مواد است.

مواد آلی غالباً دارای دانسیته کمتری از آب هستند. در طی این فرآیند سیال از بالای مخزن وارد می شود. گرانول های کربن فعال که در درون مخزن قرار دارند و در تماس با سیال قرار گرفته و به طریقه جذب سطحی مواد آلی موجود در سیال را جذب می کنند. پس از مدتی اطراف گرانول ها یک لایه ژله مانند شکل می گیرد. که موجب کاهش راندمان و افزایش فشار در درون مخزن می شود. در این هنگام نیاز است مخزن شستشوی معکوس (Back wash) شود.

در این مرحله آب با سرعت زیاد از پایین مخزن وارد می شود و با ایجاد انبساط حجمی، گرانول ها را از یکدیگر جدا می کند. در نتیجه لایه های اشباع شده را به همراه خود از درون فیلتر خارج می نماید. گرانول های کربن فعال پس از مدتی استفاده و بسته به میزان استفاده و بار آلی ورودی اشباع شده و نیاز به تعویض دارند.

طراحی دستگاه فیلتر کربن

در فرآیند طراحی فیلترهای کربنی دو مساله مهم وجود دارد که باید به صورت توامان مد نظر قرار بگیرد. نخست سرعت جذب سطحی ذرات به فیلتر و دیگری سرعت لازم به منظور شستشوی معکوس.
در فرآیند طراحی با انتخاب قطر مخزن و با توجه به دبی سیال ورودی سرعت جذب سطحی باید در بهترین حالت انتخاب شود. انتخاب بهترین سرعت و ارتفاع مخازن میسر نمی باشد، مگر با مدل سازی آزمایشگاهی بستر ساخته شده و به دست آوردن ایزوترم جذب سطحی مواد جاذب.

با کمک این ایزوترم می توان تخمین زد که در صورت انتخاب سرعت جذب سطحی چه طولی از بستر (شنی یا کربنی) مورد نیاز می باشد. در مورد انتخاب سرعت شستشوی معکوس نیز پارامترهای متعددی نقش دارند، دمای سیال، ویسکوزیته، ضریب تخلخل ذرات و سایر اطلاعات در مجموع می توانند سرعت شستشوی معکوس مناسب یک بستر را معین نمایند. باید توجه نمود در صورت عدم طراحی مناسب شستشوی معکوس عملاً کربنی کارایی خود را از دست خواهد داد.

موارد استفاده از فیلتر کربن فعال

• حذف طعم و بو از آب.
• حذف کلر از آب قبل از ورود به سیستم اسمز معکوس
• افزایش راندمان پساب تصفیه شده و …

قیمت فیلتر کربن

شرکت مهندسی فراب زیست فراز ، مجری و تامین کننده انواع سیستمها و تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب صنعتی میباشد. طراحی و تولید دستگاه فیلتر کربن نیز یکی از محصولاتی است که توسط این شرکت ارائه میشود. بدیهی است که قیمت فیلتر کربن براساس حجم و برخی فاکتورهای مورد نیاز در تصفیه آب متغیر خواهد بود. برای اطلاع از جزئیات بیشتر و قیمت این سیستمها لطفا با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.

نکاتی درباره کارکرد فیلتر کربنی

نکته قابل ذکر این است که فیلتر کربنی برای از بین بردن طعم، بو، رنگ ، BOD، COD ،مواد آلی و کلر آزاد استفاده میگردد. همچنین مواد آلی که در آب وجود دارد ابتدا توسط کربن فعال جذب شده و سپس جداسازی میشود. پدیده جذب در سطوح داخلی سوراخ های کربن فعال به دلیل حضور انرژی موازنه نشده ای است که در بین اتمهای سطحی و اتمهای درونی سطوح سوراخ ها وجود دارد. این انرژی با کمک جاذبه مولکولی واندروالس به دلیل شکسته شدن پیوند C-C به وجود می آید. سطوح درونی سوراخ ها ، برای موازنه انرژی ، مولکولهای ناخالصی را به سوی خود می کشند.

با استفاده از فیلتر کربن ، آب از بستر ذغال كربن اكتيو گرانولی عبور کرده و رنگ و بوی آن به وسیله ذغال كربن جذب میشود. در نتیجه آب حاصله هیچ گونه طعم، بو و رنگی نخواهد داشت. از آنجایی که با استفاده از این فیلترها آب ورودی باید به صورت کامل شفاف سازی شود مکان قرار گیری آنها مهم است. یعنی در پروسه تصفیه آب اغلب آنها را بعد از فیلتر شنی قرار میدهند. باید در نظر داشت که PH آب مورد استفاده در صافی کربنی نباید اسیدی یا قلیایی باشد و باید خنثی شده باشد.

جنس ساخت بدنه فیلترهای كربنی باید از استیل، FRP و یا کربن استیل با پوشش رنگ اپوكسی باشد. این فیلترها در بازه های زمانی مشخص نیاز به شستشوی معکوس دارند. پروسه شست و شوی معكوس ( Back Wash) می تواند به صورت دستی ، نيمه اتوماتيك و يا اتوماتيك انجام شود.

استفاده از کربن فعال در فیلتر

کربن فعال گرانول (GAC) معمولا برای از بین بردن مواد تشکیل دهنده آلی و باقی مانده مواد ضدعفونی کننده در منابع آب استفاده می شود. این امر در عین اینکه طعم را بهبود می بخشد و خطرات سلامتی را به حداقل می رساند؛ بلکه از آسیب رسیدن احتمالی به دیگر واحدهای تصفیه آب مانند غشاهای اسمز معکوس و رزین های مبادله یونی که ناشی از اکسیداسیون یا آلودگی مواد آلی میباشد، محافظت می کند.

کربن فعال به دلیل ماهیت چند منظوره و این واقعیت که هیچ چیز مضری برای آب تصفیه شده ندارد بسیار محبوب است. به همین دلیل استفاده از فیلتر کربن فعال در صنعت تصفیه آب بسیار رایج است. اغلب کربن فعال شده از مواد خام مانند چوب، ذغال سنگ و نفت خام ساخته شده است. به طور معمول اندازه سطح بیرونی کربن فعال تقریبا 1000 متر مربع بر گرم m2/gm)) است.

با این حال، با توجه به مواد خام متفاوت انواع مختلفی از کربن فعال با توجه به سختی، تراکم، اندازه ذرات و منافذ، سطح بیرونی، قابلیت استخراج، و pH تولید میشود. این تفاوت ها در خواص، برخی از کربن ها را نسبت به بقیه در کاربردهای مختلف ارجح تر میکند.

دو مکانیسم اصلی که از طریق آن کربن فعال حذف آلودگی از آب را انجام میدهد، جذب و کاهش کاتالیزوری است. مواد آلی توسط جذب حذف می شوند و ضدعفونی کننده های باقی مانده با کاهش کاتالیزوری حذف می شوند.