Niezależnie od tego, czy kupisz butelkę wody, czy też włączysz kran w domu na drinka, ostatnią rzeczą, o którą chcesz się martwić, może być skażony bakteriami lub toksycznymi chemikaliami. W krajach rozwiniętych i miastach, które mają zaawansowane urządzenia do uzdatniania wody pitnej, mają metody radzenia sobie z tymi szkodliwymi zanieczyszczeniami. To samo dotyczy firm zajmujących się butelkowaniem wody. Na przykład firmy takie jak Aquafina i Glaceau Smartwater korzystają z technologii takich jak odwrócona osmoza, aby oczyścić wodę, którą sprzedają.

Jednak proces oczyszczania wymaga znacznie więcej niż odwróconej osmozy. Wcześniej surowa woda musi przejść rygorystyczny proces filtracji w celu usunięcia zanieczyszczeń, które mogą powodować problemy z membraną RO. Toksyczne chemikalia są jednym z takich zanieczyszczeń. Jednym z najbardziej skutecznych sposobów usuwania tych zanieczyszczeń są filtry z węglem aktywnym.

Dla przeciętnego człowieka filtry mogą przywodzić na myśl kawę. Cienki papierowy filtr chroni fusy przed końcowym produktem. Węgiel aktywny może być mniej znany, ale jest szeroko sprzedawany do filtracji domowej, podobnie jak w coraz popularniejszym filtrze Brita. Jeśli otworzysz jeden, znajdziesz w nim czarny proszek. Pozostaje jednak pytanie: jak działa prosty filtr węglowy w celu ograniczenia / wyeliminowania takich toksycznych substancji?

Aby odpowiedzieć na to pytanie, załóżmy wszystko od samego początku.

Co to jest Węgiel aktywowany?

W bardzo uproszczonym objaśnieniu węgiel aktywowany jest albo sproszkowanym węglem drzewnym, albo węglem. Węgiel drzewny powstaje w wyniku spalania materiału organicznego bez tlenu. Z kolei węgiel powstaje głęboko pod ziemią przez miliony lat. Po procesie aktywacji (stąd nazwa) proszek z jednego z tych źródeł można następnie wykorzystać do filtrowania. Proces aktywacji nadaje mu pewne cenne właściwości, które stają się przydatne w zastosowaniach filtracyjnych.

Źródła węgla aktywnego:

Jednym ze źródeł wspomnianych powyżej jest węgiel - a dokładniej węgiel bitumiczny - ale bardziej powszechnymi źródłami do produkcji węgla organicznego są drewno i łupiny orzecha kokosowego. Każde źródło ma zalety i wady, ale węgiel aktywny z łupin orzecha kokosowego okazał się szczególnie korzystny pod wieloma względami. Oto kilka rzeczy na temat każdego źródła węgla aktywnego:

Węgiel

• Łatwo aktywowany i łatwy do regeneracji

• Nieodnawialne paliwo kopalne, które należy wydobywać

• Może wpływać na smak z powodu popiołu nieorganicznego

• Zawiera pewne chemikalia, które mogą wyciekać do przefiltrowanej wody

• Większe pory niż inne węgle aktywowane

Drewno

• Tworzy węgiel aktywowany o niższej gęstości

• Może usunąć smak i kolor

• Atoksyczny

• Surowiec odnawialny w porównaniu z węglem, ale drzewa potrzebują wielu lat na rozwój

• Pory o rozmiarach mezo- i makro nie działają w zastosowaniach do dokładnej filtracji

Skorupa kokosa

• Wysoce odnawialny i łatwo dostępny zasób

• Bardziej ekologiczne niż drewno lub węgiel, nie jest wymagane wydobycie ani wylesianie

• Wysoka porowatość

• Tworzy mniej popiołu nieorganicznego, który wpływa na jakość filtracji

• Wysoka odporność na ścieranie, dzięki czemu trwa dłużej, zanim wymaga wymiany

Aktywacja

Proces aktywacji sprawia, że ​​węgiel aktywny ma właściwości filtracyjne. Aktywacja proszku węglowego polega na zastosowaniu metod fizycznych lub reakcji chemicznych w celu wypalenia węgla i substancji lotnych w celu utworzenia porów w cząsteczkach. Aktywacja fizyczna wykorzystuje gorące gazy i powietrze, podczas gdy aktywacja chemiczna wykorzystuje kwasy, zasady lub sole.

Pory, Pory, Pory

Porowatość to chleb i masło filtracyjne bez względu na metodę. To właśnie umożliwia mediom filtrującym wychwytywanie cząstek zanieczyszczeń. Dwa najważniejsze aspekty porowatości to wielkość porów i gęstość porów. Znaczenie wielkości jest wystarczająco proste, aby zrozumieć, że mniejsze pory mogą wychwytywać mniejsze cząsteczki, co skutkuje wyższą jakością ścieków. Gęstość porów odnosi się do liczby porów w obrębie konkretnej jednostki pola powierzchni samej cząstki. Obecność porów zwiększa całkowitą powierzchnię podłoża, a zatem wyższe gęstości porów oznaczają większe pola powierzchni. Tylko funt niektórych węgli aktywowanych może mieć powierzchnię ponad 100 akrów.

ADsorpcja i absorpcja

Jak działają filtry z węglem aktywnym? Wykorzystanie kulminacji aspektów opisanych powyżej. Źródło węgla determinuje efekt etapu aktywacji, który powoduje tworzenie porów. To właśnie te pory pozwalają proszku odfiltrować zanieczyszczenia, takie jak toksyczne chemikalia, poprzez zwiększenie powierzchni. Odbywa się to w dwóch procesach: adsorpcji i absorpcji.

Adsorpcja jest podobna do odkurzania mebli w domu, kurz przylega do powierzchni szmatki. Absorpcja jest bardziej podobna do gąbki, ciągnąc zanieczyszczenia wewnątrz porów gąbki. Większe obszary powierzchni zwiększają zdolność węgla aktywnego do gromadzenia i zatrzymywania zanieczyszczeń w nim i bez niego. Inne media również adsorbują zanieczyszczenia, ale ich nie absorbują. Oczywiście zaabsorbowanych cząstek nie można po prostu wypłukać, stąd potrzeba reaktywacji, aby je wypalić.

Jak działają filtry węglowe? Mamy nadzieję, że odpowiedzieliśmy na to pytanie. Jeśli Twoja firma lub gmina chce dowiedzieć się więcej o tym, jak węgiel aktywny może być wykorzystywany do filtracji wody pitnej lub oczyszczania ścieków, skontaktuj się z ekspertami ds. Uzdatniania wody w Genesis Water Technologies, Inc. Możemy się z Tobą skontaktować pod 1-877-267-3699 lub skontaktować nas za pośrednictwem poczty elektronicznej na adres customersupport@genesiswatertech.com po więcej informacji.