فیلتر کربن فعال چیست ؟

فیلتر کربن اکتیو کربن یا زغال فعال شده،که با نام‌هایی مانند کربن اکتیو شده- زغال فعال نیز شناخته می‌گردد، به کربنی گفته می‌شود که توسط اکسیژن عمل آورده و فرآوری شده است. به شکلی که سوراخ‌های ریز بی شماری (میلیون‌ها) در میان اتم‌های آن بوجود آمده است.

کربن عمل آورده فوق به قراری فعال می‌گردد. که با مقدار جزیی از آن می‌توان سطح بسیار وسیعی را برای ساخت فیلتر آماده ساخت. بطور نمونه یک گرم کرین اکتیو برای آماده‌سازی پانصدمتر مربع فیلترهوا (یک چهارم زمین فوتبال آمریکایی) به منظورجذب فیزیکی یا صورت گرفتن واکنش جذب شیمیایی برای فیلترکردن گازهای آلاینده کافی می‌باشد. فیلتر آماده شده توان جذب مقدار قابل اندازه‌گیری از گاز نیتروژن را داراست. جذب نیتروژن با تغییر فیزیکی و پس از تبدیل آن به مایع صورت می‌گیرد. فیلترهای کربن اکتیو توانایی جذب بازمانده‌های واکنش‌های شیمیایی و بسیاری دیگر از گازهای آلاینده محیط نظیر( No2. No. Co2. Co) و همچنین ترکیبات آلی فرار،  VOC ها، بنزن، رادون، فرمالدئیدو غیره را دارند سرب و اکسیدگوگرد نیز توسط کربن اکتیو از هوا حذف می‌گردند.

چگونگی عملکرد فیلتر روش جذب سطحی گازها پس از انقباض و تغییر فیزیکی شان به شکل مایع صورت می‌گیرد. این فیلترها دارای درجه‌بندی‌هایی بوده و درگریدهای (طبقه‌بندی براساس میزان جذب) متفاوتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. فیلترها پس از طی دوره زمانی مشخصی باید تعویض شوند. مواد تشکیل دهنده کربن اکتیو وتولید آن عنصر شیمیایی کربن را همگی با علامت C می‌شناسیم. منابع کربنی زیادی برای ساخت کربن اکتیو وجود دارند که بطور نمونه به چند مورد آن اشاره می‌کنیم: زغال سنگ (یا تورب) پوست سخت چوبی نارگیل، بادام و فندق و… زغال سنگ چوب (قهوه ای رنگ) و قطران، قیر بدست آمده از محصولات نفتی.

همچنین از کربن فعال یا اکتیو می‌توان در فیلتر کردن آب هم استفاده کرد.

تولید کربن اکتیو با یکی از دو روش زیر میسر می‌باشد:

 ۱)واکنش فیزیکی: با استفاده از گازها، ماده خام برای ساخت کربن اکتیو، تبدیل به آن می‌شود. پروسه تبدیل معمولاً در یک مرحله و گاهی از ترکیب دو مرحله با هم صورت می‌گیرد.

الف) کربنیزه کردن در یک مرحله بوسیله آرگون با نیتروژن.

ب) اکتیو و اکسید کردن در دو مرحله دوم.

 ۲) فعال کردن با روش شیمیایی.

استفاده از فیلتر کربن فعال در تصفیه آب.

فیلتر تصفیه آب کربن فعال

مکانیزم عمل فیلتر کربن فعال همانگونه از نام آنها پیداست با استفاده از فرآیند فیلتراسیون انجام می شود. فرآیند فیلتراسیون به این معناست که یک محلول در اثر عبور از یک بستر، موادی را از دست می دهد. فیلتر کربن فعال معمولا به صورت مخازن فلزی مورد استفاده قرار می گیرند. درون آنها کربن فعال گرانولی قرار داده می شود.

آب ورودی از بالای این مخازن وارد می شود . حین عبور از بستر کربن فعال مواد آلی و کلرآزاد خود را از دست می دهد. لازم به ذکر هست که کربن فعال میل بسیار بالایی در جذب کلرآزاد دارد. می توان گفت که کربن فعال تمام کلرآزاد موجود در آب را جذب نماید. معمولا زمان تماس آب با بستر کربن را بین ۲ تا ۱۵ دقیقه در نظر می گیرند. انتخاب زمان تماس مناسب، با توجه به آنالیز آب ورودی بسیار حائز اهمیت است. برای شستشوی فیلترهای کربن فعال از آب استفاده می شود. این عمل به بکواش معروف است .به این صورت که آب از پایین مخزن وارد می شود و بستر کربن را متورم می کند تا مواد موجود در بستر را حذف کند.

عملکرد فیلتر کربن فعال.

نحوه‌ی عملکرد فیلتر کربن بدین ترتیب است . آب با عبور از روی گرانول‌های کربن، مواد آلی خود را به همراه رنگ و بو و کلر آزاد از دست می‌دهد. در واقع این موارد توسط دانه های کربن فعال جذب می‌شوند.

آب با عبور از لایه سیلیس، ذرات معلق و کدورت خود را نیز از دست می‌دهد.نهایتا آب خروجی توسط نازل‌های قرارگرفته شده در کف مخزن جمع شده و به بیرون منتقل می‌شود.

برای احیای کربن فعال می‌توان از جریان معکوس بخار استفاده کرد. بدین ترتیب که جریان بخار به مدت حدود ۱۵الی ۳۰دقیقه در تماس با گرانول‌ها قرار می‌گیرد. همین امر باعث احیای آن‌ها می‌شود.

نکته‌ی مهمی که بایستی به آن توجه کرد این است. آب ورودی به این فیلترها باید کاملا زلال بوده و فاقد هرگونه مواد کلوییدی و معلق باشد. به همین دلیل معمولا قبل از این واحد از فیلتر شنی استفاده می‌شود.

منبع :تصفیه آب شهری – دکتر منزوی