کربن فعال و نقش آن در تصفیه آب و فاضلاب

کربن فعال در تصفیه آب

استفاده از کربن فعال در تصفیه آب یکی از مؤثرترین روش‌های تصفیه آب است که به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می‌شود. کربن فعال می‌تواند بیشتر آلاینده‌ها را از آب حذف کند و آن را برای نوشیدن، پخت و پز و مصارف مختلف صنعتی آماده کند.

همچنین زغال اکتیو یکی از مقرون‌به‌صرفه‌ترین راه‌های تصفیه آب است. علاوه‌بر صرفه اقتصادی، دلایل زیاد دیگری نیز وجود دارد که کربن فعال را به گزینه‌ای عالی برای تصفیه آب تبدیل می‌کند. با فروشگاه مواد شیمیایی دکتر کمیکال همراه باشید تا در ادامه این دلایل را بررسی کنیم.

کربن فعال چیست؟

زغال فعال به راحتی در دسترس است؛ زیرا از موادی که پایه کربنی دارند مانند چوب، بامبو، خاک اره، پوسته نارگیل، زغال سنگ و… به دست می‌آید. کربن اکتیوی که از پوسته نارگیل تهیه می‌شود، در کشورهایی مانند هند بسیار رایج است. این نوع از کربن فعال بسیار مؤثر و با کیفیت است. استفاده از آن به قرن نوزدهم و زمانی که اولین بار برای جذب سم از بدن افرادی که مسموم شده بودند، باز می‌گردد.

فعال‌سازی کربن به معنی فرایند ایجاد میلیون‌ها منافذ ریز روی سطح کربن است. این میلیون‌ها منافذ ریز به جذب ناخالصی‌های آب آلوده کمک می‌کند. این فرایند می‌تواند از طریق حرارت یا واکنش شیمیایی انجام شود.

در فرایند فعال‌سازی حرارتی از گاز داغ برای باز کردن منافذ سطح کربن استفاده می‌شود. و در فرایند فعال سازی شیمیایی از باز قوی، نمک یا اسید استفاده می‌شود.

ساختار زغال فعال را می‌توان به شبکه‌ای از تونل‌هایی که هرکدام به کانال‌های کوچکتر منشعب می‌شوند تشبیه کرد. همین ساختار بسیار متخلخل است که کربن فعال را به یک ماده ایده‌آل برای فیلتراسیون تبدیل می‌کند.

کاربرد کربن اکتیو در صنعت

کربن اکتیو به طور گسترده‌ای برای تصفیه آب صنایع مختلف به خصوص تصفیه آب آشامیدنی استفاده می‌شود. active carbon به غیر از تصفیه آب، کاربردهای دیگری نیز در صنایع مختلف مانند صنعت پزشکی، تصفیه هوا، سفید کردن دندان و استخراج فلز دارد. این ترکیب می‌تواند طیف گسترده‌ای از ناخالصی‌ها مانند مواد شیمیایی آلی، کلر، آفت‌کش‌ها، علف‎‌کش‌ها و غیره را حذف کند.

انواع کربن اکتیو

کربن اکتیو برای تصفیه آب به اشکال مختلف وجود دارد. هر کدام از اشکال مختلف کربن فعال دارای خواص، ویژگی‌ها و قابلیت‌های منحصربه‌فردی برای حذف آلاینده‌ها از آب هستند. محبوب‌ترین و پرکاربردترین کربن فعال برای تصفیه آب، کربن فعال گرانولی است که با نام GAC نیز شناخته می‌شود.

انواع مختلف کربن فعال عبارتند از:

کربن فعال گرانولی (GAC) –دارای ذرات کربن بزرگ است.

کربن فعال پودری (PAC) – دارای ذرات ریز کربن آسیاب شده یا خرد شده است.

کربن فعال اکسترود شده (EAC) – کربن فعال پودری (PAC) را با یک عامل اتصال مخلوط می‌کند و در نتیجه ذرات استوانه‌ای یا کروی شکل می‌گیرد.

کربن آغشته – حاوی طیف وسیعی از ترکیبات غیرآلی اشباع شده مانند نقره و ید است.

کربن فعال مهره ای (BAC) – از قیر ایجاد شده و شکل کروی دارد.

کربن بافته شده – از ترکیب کربن فعال با الیاف مصنوعی تشکیل می‌شود.

کربن فعال پلیمری – ذرات کربن با پلیمر زیست سازگار پوشیده شده‌اند.

نقش کربن فعال در تصفیه آب

در دهه 1960-1970، کشورهای توسعه یافته غربی شروع به استفاده از فناوری کربن فعال برای تصفیه آب آشامیدنی و بهبود حذف آلاینده‌های آلی کردند. همچنین، فرایند کربن فعال به اصلی‌ترین فرایند پیشرفته تصفیه آب تبدیل شده است که معمولاً در کشورهای توسعه یافته مانند آمریکا، ژاپن، هلند، سوئیس و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کربن فعال در تصفیه آب می‌تواند طیف وسیعی از آلاینده‌های آلی را حذف کند. به طور دقیق‌تر باید گفت که این ترکیب می‌تواند حدود 81 ماده شیمیایی را حذف کرده و اثرات 52 ماده شیمیایی دیگر را کاهش دهد.

کربن اکتیو در حذف مواد شیمیایی از آب مانند کلر بسیار مؤثر است. همانطور که می‌دانید کلر می‌تواند بر طعم، بو و ظاهر آب تأثیر بگذارد و کربن فعال می‌تواند به راحتی کلر و تمام آثار آن را از آب به راحتی حذف کند.

فیلترهای کربن فعال چگونه کار می کنند؟

هنگامی که مایع یا گاز با کربن فعال تماس پیدا می‌کند، مولکول‌ها به درون میلیون‌ها منافذ موجود در سطح کربن فعال کشیده می‌شوند. سطح کربن فعال دارای میلیون‌ها منافذ است که به حذف آلودگی‌های مختلف کمک می‌کند.

فرایند جذب کربن فعال بسیار پیچیده است و شامل برهمکنش نیروهای مختلفی از جمله نیروی واندروالس، نیروی الکترواستاتیکی، واکنش کمپلکس شدن و غیره می‌شود.

سطح کربن فعال عمدتاً شامل گروه‌های عاملی کربونیل، کربوکسیل، لاکتون و فنولیک هیدروکسیل است. بسیاری از گروه‌های عاملی حاوی اکسیژن در کنار هم عملکرد جذب این ترکیب را تعیین می‌کنند.

اثربخشی کربن فعال به عوامل مختلفی از جمله تعداد آلاینده ها، نوع ناخالصی‌ها، اسیدیته و دمای آب بستگی دارد. استفاده از کربن فعال در تصفیه آب بسیار ایمن است و پس از اتمام فرایند می‌توان آن را از آب تصفیه شده خارج کرد. البته استفاده از کربن فعلا با کیفیت بالا برای تصفیه آب بسیار مهم است تا بتوانید بهترین نتیجه را بگیرید.

نتیجه گیری

کربن فعال به دلیل تخلخل بسیار بالا می‌تواند ناخالصی‌ها و آلاینده‌های آب و هوا را به خود جذب کرده و از این رو در تصفیه آب و هوا کاربرد دارد. با توجه به اهمیت روز افزون موضوع ایمنی محیط زیست و آلاینده‌ها، استفاده از روش‌هایی مانند فیلتر کربن فعال برای تصفیه آب و حذف آلاینده‌ها و باقی مانده مواد ضدعفونی کننده و دیگر مواد شیمیایی باید رواج پیدا کند.

اگرچه کربن فعال جز مواد شیمیایی است که به راحتی در دسترس است؛ اما همه کربن اکتیوهای موجود در بازار قابل اعتماد نیستند. هرچه کیفیت کربن فعال بالاتر باشد، کیفیت آب تصفیه شده نیز بالاتر خواهد بود.

می توانید برای خرید کربن فعال با بهترین کیفیت و همچنین دیگر مواد اولیه تصفیه آب و فاضلاب و ضدعفونی کننده‌ های صنعتی با مشاوران فروش دکتر کمیکال تماس بگیرید.