Hydrolab – Bäddfiltrering med aktivt kol

Hydrolab – Bäddfiltrering med aktivt kol

Funktion

Den huvudsakliga uppgiften för aktivt kol vid vattenrening är att avlägsna klor, dess derivat, organiska föreningar och ämnen som är ansvariga för dålig smak, färg och lukt av vatten [1].

Ersättning

Den stora ytan och den höga porositeten hos aktivt kol, liksom det material som hålls kvar på det, skapar en gynnsam plats för utveckling av mikroorganismer. Aktiva kolavlagringar måste bytas ut regelbundet för att minimera bakterieansamlingar.

Tillämpning

Typ av ansökan	År för introduktion
Avklorering,	från 1930
Avlägsnande av smak och lukt	från 1955
Avlägsnande av organiska föroreningar	från 1970

adsorption

Tack vare det höga förhållandet mellan yta och vikt är aktivt kol ett av de mest använda adsorptionsmedlen inom vattenreningstekniken. Ju större yta, desto större adsorptionskapacitet, dvs. sorbenten (aktivt kol) kan adsorbera fler föroreningar. Porositeten är också viktig, eftersom den kännetecknas av porernas storlek. Ju större yta, desto mindre porer. För små porer kan hindra adsorptionen [1].

lätt att adsorbera	knappast adsorberad
Aromatiska lösningsmedel (bensen, toluen, nitrobensener etc.)	Alkoholer
Fenol och klorfenol	Sockerarter och stärkelse
Klorerade aromatiska ämnen	Ketoner, syror och aldehyder med låg molekylvikt
Polycykliska aromatiska kolväten	Föreningar eller kolloider med hög molekylvikt
Bekämpningsmedel och herbicider	Alifatiska föreningar med låg molekylvikt
Kolväten med hög molekylvikt (färgämnen, aminer, bensin)

Känsligheten för adsorption beror främst på: – adsorbatets löslighet (ju lägre löslighet, desto bättre adsorption) – adsorbatets partikelstorlek (adsorberade partiklar är de som är mindre i storlek än adsorbentets pordiameter) [2] Föroreningar som förekommer i vatten kännetecknas av adsorptionsenergi (E). Det är skillnaden mellan adsorbatets affinitetsenergi med ytan på adsorbenten (E1) och summan av vattnets affinitetsenergi med ytan på adsorbenten (E2) och energin för adsorbatets affinitet med vatten (E3). [1]

E= E1-(E2+E3)

Aktivt kol är, förutom att det är ett bra adsorbent, också relativt billigt. Det tillverkas bland annat av material som trä, torv, nötskal och fruktkärnor. Utgångsmaterialet förkolnas för att få koks, som i nästa steg behandlas med ånga för att öka porvolymen. Reaktionerna utförs vid en temperatur på 900-1100°C och porstrukturen beror på mängden ånga som används och temperaturen. För att bestämma sorptionskapaciteten måste vi ta hänsyn till den specifika ytan och strukturen hos adsorbentens porer.

Adsorbenter	Specifik yta[m2/g]
Aktivt kol	500-1500
MnO2	100-300
Aktiv kiseldioxid	250
Al2O3	200-300

Begrepp:

Adsorption i samband med vattenreningsprocesser är bindning av lösta ämnen på ytan av ett fast ämne.
En sorbent är en sak som absorberar ämnen.
Adsorbat är ett ämne som adsorberas.