Waterbehandeling met actieve kool is een adsorptieproces waarbij onzuiverheden door adsorptie op het oppervlak van koolstofdeeltjes worden opgevangen.
Actieve kooldeeltjes hebben een poreuze microstructuur met een zeer groot oppervlak.
De adsorptie-efficiëntie hangt af van parameters zoals moleculaire grootte, poriegrootte, oppervlakte, deeltjesconcentratie, temperatuur en contacttijd.
Adsorptieproces
Adsorptie is het fenomeen waarbij moleculen of deeltjes zich verzamelen op een vast oppervlak. Een "adsorbens" kan elk vast materiaal zijn met bindingsplaatsen waaraan het adsorbaat kan binden.
Het meest gebruikte commerciële adsorbens bij waterbehandeling is actieve kool.
Toepassingen van actieve kool bij waterbehandeling
Actieve koolfiltratie wordt gebruikt voor:
Het verwijderen van smaak en geur uit water.
Het verminderen van gezondheidsrisico's.
Voorkomen van schade aan omgekeerde osmosemembranen en ionenuitwisselingsharsen.
Tertiaire behandeling van afvalwater.
Voorbehandeling van industrieel water, en meer.
Verschillende soorten actieve kool kunnen verschillende soorten verontreinigingen verwijderen:
Chloorresiduen uit desinfectieprocessen-chloor of chlooramines, en sommige desinfectiebijproducten (DBP's), zoals trihalomethanen (THM's). Organische verbindingen, waaronder oplosmiddelen, pesticiden en industrieel afval.
Sommige zware metalen, zoals lood en...
Actieve koolfilters kunnen echter geen bacteriën, virussen en minerale zouten elimineren.
Wat is er zo speciaal aan actieve kool?
Actieve kool is koolstof die is bewerkt om het oppervlak te vergroten tot ongeveer 1000 m²/g.
De structuur resulteert in een zeer groot aantal kleine poriën tussen koolstofatomen, wat resulteert in een zeer groot oppervlak.
Een paar gram (circa 5 gram) actieve kool heeft een oppervlakte gelijk aan die van een voetbalveld!
Actieve kool is hydrofoob en heeft een sterke affiniteit voor organische verbindingen en niet-polaire verontreinigende stoffen. Adsorptie wordt voornamelijk aangedreven door van der Waals-krachten.
Grondstoffen van actieve kool
Actieve kool is er in vele soorten, elk met zijn eigen specifieke eigenschappen. Het is gemaakt van een verscheidenheid aan grondstoffen met een hoog-koolstof-gehalte, zoals:
Minerale koolstof
Hout
Kokosnootschalen
Bamboe
Actieve kool moet een groot aantal microporiën hebben, op de juiste manier verdeeld, om moleculen van verschillende groottes te kunnen adsorberen.
Bovendien moet het grotere poriën bevatten om het binnendringen van moleculen in de kleinste poriën te vergemakkelijken.
Daarom moet het productieproces worden gecontroleerd om te voldoen aan specifieke vereisten voor de poriegrootteverdeling.
Actieve koolstofvormen
Voor waterbehandeling,actieve koolbestaat in twee hoofdvormen:
Actieve kool in poedervorm (PAC) – een gebroken, gemalen materiaal waarbij de meeste deeltjes een diameter hebben van minder dan 0,18 mm (80 mesh).
Granulaire actieve kool (GAC) – onregelmatig gevormd, meestal met diameters tussen 0,2 en 1,5 mm.
Het waterbehandelingsproces omvat het toevoegen van PAC aan water of het leiden van water door een GAC-bed.
PAC wordt gebruikt in waterzuiveringsinstallaties om smaak en geur te controleren en/of organisch materiaal te elimineren.
Het wordt gebruikt in de vorm van droog poeder of slurry.
Droogpoeder – gedoseerd met behulp van droogpoedertoevoerapparatuur voor het doseren van droge materialen. Het is geschikt voor lage en onregelmatige dosering.
Drijfmest – gedoseerd met een doseerpomp. Deze methode wordt gebruikt wanneer PAC-toevoegingen frequent zijn en hoge doseringen vereist zijn.
GAC wordt voornamelijk gebruikt als post-filter, volgens conventionele filtratieprocessen, of in korrelige mediafilters waarbij een deel van het filterbed wordt vervangen door GAC.
In een post{0}}configuratie ontvangt het GAC-filter water van hoge- kwaliteit omdat het het volledige behandelingsproces al heeft doorlopen.