همه چیز درباره نقش کربن فعال در تصفیه آب

روش های مختلفی برای تصفیه آب برای مصارف خانگی شما وجود دارد. هر روشی می تواند با روش دیگر در نحوه جداسازی ناخالصی ها از آب متفاوت باشد. اما آنچه مهم است این است که یک سیستم آب می تواند آلاینده های خاص موجود در آب لوله کشی شما را حذف کند تا نیاز روزانه شما به آب آشامیدنی را تامین کند. سیستم های تصفیه آب با فیلتر کربن فعال به طور گسترده ای برای تصفیه آب و برای قابل شرب کردن آب استفاده می شود. اگر می خواهید همه چیز درباره نقش کربن فعال در تصفیه آب بدانید در ادامه با سارنیاواتر همراه باشید.

کربن فعال ماده سیاه رنگی است که ما آن را با نام ذغال می شناسیم و در یک شرایط دمایی خاص توسط اکسیژن فعال می گردد. کربن فعال می تواند سطح وسیعی را برای جذب آلودگی از مایعات فراهم کند و به دو روش آلودگی ها را کاهش می دهد. روش حذف فیزیکی که در آن آب نمی تواند از منافذ کربن عبور کند و کربن نقش صافی را دارد. روش دوم روش جذب سطحی است که در آن کربن فعال آلودگی ها را به خود جذب می کند. زیرا به کربن بار الکتریکی مثبت القا شده که می تواند برخی یونهای منفی را به خود جذب کند.

همه چیز درباره نقش کربن فعال در تصفیه آب

فیلتر کربن فعال چیست؟

فیلترهای کربن فعال که به فیلتر زغال فعال نیز معروف هستند مانند فیلترهای آب سنتی نیستند. آنها از اسفنج های کوچک متخلخل یا دانه های سیاه تشکیل شده اند که برای به دام انداختن بهتر ناخالصی ها پردازش شده اند. فرآیند فعال‌سازی، منافذ بیشتری را باز می‌کند تا کربن بتواند طیف وسیع‌تری از آلاینده‌ها را جذب کرده و به دام بیاندازد. این کار کربن را به عنوان یک فیلتر، بسیار موثرتر می کند.

حفره های موجود در کربن فعال بسیار ریز هستند و هرچه این حفره ها ریز تر باشند قدرت جذب آنها بیشتر است. هر یک گرم کربن فعال سطحی بیش از 500 متر مربع برای جذب دارد. دبی جریان آب، وجود فشار آب و مدت زمان تماس آب با کربن باعث افزایش عملکرد و جذب بیشتر کربن می شود.

تولید کربن فعال

بخش اساسی فیلتر آب کربن، کربن فعال (زغال چوب) است که برای ساخت فیلترها استفاده می شود. تولید کربن فعال شامل حرارت دادن مواد غنی از کربن مانند چوب، ذغال سنگ نارس، خاک اره و پوسته نارگیل تا دمای بسیار بالا است. این گرمای بیش از حد، مولکول های کربن را به یکدیگر متصل می کند و در نتیجه ماده منحصر به فردی به نام کربن فعال می شود. فیلترهای کربن آب ناخالصی ها و سموم را از آب تا حد زیادی جذب می کنند و آن را عملاً عاری از آلاینده می کنند. فیلترهای آب کربنی حاوی قطعات کربن به صورت دانه ای یا بلوکی هستند. اینها به شدت متخلخل می شوند. کارایی فیلترهای آب کربنی به فشار و دمای آب عبوری از آن بستگی دارد.  کربن فعال از مواد منشا کربن دار مانند نارگیل، پوست آجیل، زغال سنگ و چوب تولید می شود و در دو نوع موجود است: کربن فعال پودری (PAC) و کربن فعال دانه ای (GAC) که نسخه GAC بیشتر در تصفیه آب استفاده می شود.

ناخالصی هایی که می توان با استفاده از فیلترهای آب کربنی حذف کرد

کلر

مهمترین مزیت فیلتر کربن این است که آب را بی بو و بدون مزه می کند. آبی که از شیرهای خود دریافت می کنیم با افزودن کلر از قبل فیلتر می شود. این آب به دلیل اضافه شدن کلر بوی تند می دهد. بنابراین، برای قابل شرب شدن آب، باید کلر را از آن حذف کنیم. بهترین سیستم‌های تصفیه آب مجهز به فیلترهای کربنی هستند که با حذف 99 درصد کلر آب لوله‌کشی به طور استثنایی عمل می‌کنند. علاوه بر این، فیلترهای کربن رایج ترین انواع محصولات جانبی کلر را نیز حذف می کنند، مواد دارویی ردیابی، فلزات سنگین (سرب)، VOC ها و THM ها تعدادی از آنها هستند.

آفت کش ها و علف کش ها

سیستم های تصفیه آب کربن فعال برای حذف آفت کش ها و علف کش هایی که معمولاً در آب های زیرزمینی، دریاچه ها، رودخانه ها و غیره وجود دارند آزمایش می شوند و وقتی صحبت از حذف علف کش ها می شود، کربن فعال 12 مورد از رایج ترین علف کش ها از جمله آترازین را حذف می کند.

نیترات ها و PFOS

فیلترهای کربن فعال می توانند تا 70 درصد از نیترات موجود در آب را کاهش دهند. آب لوله کشی که دریافت می کنید ممکن است دارای تکه های نیترات باشد که از سیستم های لوله های سپتیک آب، مخازن ذخیره یا سیستم های پخش آب سرچشمه می گیرد. فیلترهای آب کربنی می توانند به طور موثر PFOS (Perfluoro octane Sulfonate) و فسفات ها را از آب حذف کنند و آن را برای مصارف خانگی سالم تر و ایمن تر کنند.

در تصفیه آب، کربن فعال اساساً برای دو هدف استفاده می شود: 

1. حذف کلر: کربن فعال ممکن است برای حذف کلر با تخریب یا آسیب کمی به کربن استفاده شود. با این حال، این فرآیند به سطح وسیعی نیاز دارد و مواد آلی موجود در آب در نهایت پر شده و منافذ کربن را مسدود می‌کنند. در نهایت، فیلتر کربن فعال باید تعویض شود زیرا توانایی آن در کلر زدایی آب به آرامی کاهش می یابد. کربن مصرف شده را می توان دوباره فعال کرد. با این حال، فیلترهای فعال شده مجدد فقط باید در برنامه های تصفیه فاضلاب استفاده شوند.

2. حذف مواد آلی: هنگامی که آب از فیلتر کربن فعال عبور می کند، ذرات آلی و مواد شیمیایی از طریق فرآیندی به نام “جذب” در داخل آن به دام می افتند. فرآیند جذب به 5 عامل کلیدی بستگی دارد:

1) خواص فیزیکی کربن فعال (مساحت سطح و توزیع اندازه منافذ)

2) ترکیب شیمیایی منبع کربن (مقدار هیدروژن و اکسیژن)

3) ترکیب شیمیایی و غلظت آلاینده

4) pH و دمای آب

5) مدت زمانی که آب در معرض فیلتر کربن فعال قرار می گیرد

اندازه و توزیع منافذ بیشترین تأثیر را بر اثربخشی فیلتراسیون کربن فعال دارد. بهترین فیلتراسیون زمانی اتفاق می افتد که منافذ کربن  به اندازه کافی بزرگ باشد که امکان جذب آلاینده ها را فراهم کند. نوع آلاینده هایی که این  فیلتر جذب می کند به اندازه منافذ فیلتر بستگی دارد که بر اساس نوع کربن استفاده شده و روش فعال سازی متفاوت است.

سرعت جذب معمولاً در دماها و سطوح pH پایین تر بیشتر خواهد بود. واکنش های شیمیایی و اشکال شیمیایی ارتباط نزدیکی با دمای آب و pH دارند. در بیشتر موارد، با کاهش دما و سطح pH، مواد شیمیایی آلی بیشتر قابل جذب هستند.

مدت زمانی که در آن آلاینده در تماس با فیلتر کربن فعال است نیز بر فرآیند جذب تأثیر می گذارد. هر چه طول تماس این فیلتر دستگاه تصفیه آب با آب طولانی تر باشد، تعداد آلاینده هایی که حذف می شوند بیشتر می شود. مقدار بیشتر کربن فعال و سرعت جریان آهسته تر، کارایی فرآیند فیلتراسیون را بهبود می بخشد.

انواع فیلترهای کربن فعال بر اساس نوع کربن

فیلتر کربن گرانول

در ساخت فیلترهای کربن گرانول از کربن فعال دانه ایی استفاده می شود و دقت بالایی در از بین بردن آلاینده های موجود در آب دارند. داشتن عملکرد مطلوب برای فیلتراسیون آب باعث می شود فیلترهای کربن اکتیو کاربرد بالایی در تصفیه آب داشته باشد. این فیلتر در دستگاه تصفیه آب در مرحله دوم فیلتراسیون قرار می گیرد و برای ساخت آن معمولا از ذغال پوسته نارگیل استفاده می شود و تولید کربن فعال بر پایه گیاهی باعث می شود تا علاوه بر عملکرد مطلوب در فیلتر آب خیال مصرف کننده را از بابت ورود مواد مضر به آب راحت می کند. فیلتر کربن فعال گرانول اجازه عبور آسان آب را از داخل فیلتر فراهم می کند. یعنی آب از یک سمت فیلتر وارد شده و ضمن عبور از دانه های کربن فعال تصفیه و از سمت دیگر خارج می شود. مزیت این فیلتر مقاومت کم در برابر عبور جریان آب و عبور نسبتا سریعتر آب از داخل این فیلتر حاوی کربن فعال است.

فیلتر کربن فال پودری

اندازه ذرات این نوع کربن معمولا از 0.075  کوچکتر است. فیلترهای کربن پودری سطح فعال بسیار زیادی دارند و عملکرد مطلوبی در جذب و از بین بردن مواد مضر آب دارند. در تصفیه آب برای از بین بردن آلاینده ها با دقت بالا می توان از فیلترهای کربن فعال پودری استفاده کرد.

فیلتر کربن بلاک

فیلترهای کربن بلاک با ساختار یکپارچه تولید شده اند و توانایی مطلوبی برای از بین بردن آلاینده هایی مانند کلر، مواد شیمیایی و رنگ های مختلف دارند. از فیلترهای کربن بلاک در مرحله سوم فیلتراسیون دستگاه تصفیه آب استفاده می شود که در این صورت می تواند تمام آلاینده های باقی مانده از مراحل قبل را حذف کند. فیلتر کربن بلاک از دانه های کربن فعال که توسط یک ماده چسبنده به یکدیگر چسبیده شده اند تولید می شود. این ماده چسبنده تنها 15 درصد سطح کربن فعال استفاده شده در فیلتر را پوشانده و بقیه سطوح کربن فعال برای تصفیه آب استفاده می شود. سطح تماس آب با کربن فعال در این فیلتر 7 تا 10 برابر کربن گرانول است و آب بصورت یکنواخت از میان دانه های کربن عبور می کند.  

 هنگام تعیین توانایی سیستم برای حذف یا کاهش این آلاینده‌ها، باید به دو چیز توجه کرد:

-نوع کربن فعال (GAC یا بلوک)

-کیفیت کربن فعال

در فیلترهای کربن استاندارد برای تصفیه آب از مواد با پایه گیاهی مثل پوست نارگیل استفاده می شود که از ناخالصی ها و مواد مضر عاری می باشد. در حالی که برای فیلترهای غیر بهداشتی از ذغال سنگ استفاده می شود که مصرف خوراکی ندارد. برای خرید انواع فیلتر و یا دستگاه تصفیه آب کافیست به سایت فروشگاه سارنیاواتر مراجعه کنید که با تجربه فراوان در ارائه خدمات در زمینه تصفیه آب و با امکان ارائه مشاوره رایگان می تواند شرایطی را فراهم کند تا شما خرید خوب و مطمئنی را تجربه کنید.