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، 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 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 که در این هنگام نیاز است مخزن شستشوی معکوس (Back wash) شود. در این هنگام آب با سرعت زیاد از پایین مخزن وارد می شود و با ایجاد انبساط حجمی، گرانول ها را از یکدیگر جدا می کند و 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 فیلتر کربنی

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 که 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 کربنی:

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