水処理における活性炭の応用

活性炭水処理は、不純物を吸着により炭素粒子の表面に捕捉する吸着プロセスです。

活性炭粒子は、非常に大きな表面積を持つ多孔質の微細構造を持っています。

吸着効率は、分子サイズ、細孔サイズ、表面積、粒子濃度、温度、接触時間などのパラメータに依存します。

吸着プロセス

吸着は、分子または粒子が固体表面に集まる現象です。 「吸着剤」は、吸着物が結合できる結合部位を有する任意の固体材料であり得る。

水処理において最も一般的に使用される市販の吸着剤は活性炭です。

水処理における活性炭の応用

活性炭濾過は次の目的で使用されます。

水の味や臭いを取り除きます。

健康リスクの軽減。

逆浸透膜やイオン交換樹脂の損傷を防止します。

廃水の三次処理。

工業用水の前処理など。

さまざまな種類の活性炭は、さまざまな種類の汚染物質を除去できます。

消毒プロセスからの残留塩素-塩素またはクロラミン、およびトリハロメタン（THM）などの一部の消毒副生成物（DBP）。溶剤、殺虫剤、産業廃棄物などの有機化合物。

鉛などの重金属...

ただし、活性炭フィルターは細菌、ウイルス、無機塩を除去することはできません。

活性炭の何がそんなに特別なのでしょうか?

活性炭は、表面積を約 1000 m²/g に増やすように処理された炭素です。

その構造により、炭素原子間に非常に多数の小さな細孔が存在し、その結果、非常に大きな表面積が得られます。

数グラム（約5グラム）の活性炭はサッカー場と同等の表面積を持っています。

活性炭は疎水性であり、有機化合物や非極性汚染物質に対して強い親和性を持っています。{0}吸着は主にファンデルワールス力によって引き起こされます。

活性炭原料

活性炭には多くの種類があり、それぞれに固有の特性があります。これは、次のようなさまざまな高炭素含有量の原材料から作られています。--

ミネラルカーボン

木材

ココナッツの殻

竹

活性炭には、さまざまなサイズの分子を吸着するために、適切に分布した多数の微細孔が必要です。

さらに、最小の細孔への分子の侵入を容易にするために、より大きな細孔が含まれている必要があります。

したがって、特定の細孔サイズ分布要件を満たすように製造プロセスを制御する必要があります。

活性炭フォーム

水処理には、活性炭大きく分けて 2 つの形式があります。

粉末活性炭 (PAC) – ほとんどの粒子の直径が 0.18 mm (80 メッシュ) 未満である粉砕、粉砕された材料。

粒状活性炭 (GAC) – 不規則な形状で、通常は直径 0.2 ～ 1.5 mm です。

水処理プロセスには、水に PAC を添加するか、水を GAC ベッドに通すことが含まれます。

PAC は水処理プラントで味や臭いを制御したり有機物を除去したりするために使用されます。

乾燥粉末またはスラリーの形で使用されます。

乾燥粉末 – 乾燥材料を投与するための乾燥粉末供給装置を使用して計量されます。少量かつ低頻度の投与に適しています。

スラリー – 定量ポンプを使用して計量されます。この方法は、PAC の添加が頻繁であり、高用量が必要な場合に使用されます。

GAC は主に、従来の濾過プロセスに続く濾過後フィルターとして、または濾床の一部が GAC に置き換えられる粒状媒体フィルター内で使用されます。{0}}

濾過後の構成では、GAC フィルターはすでに処理プロセス全体を通過しているため、高品質の水を受け取ります。{{1}