کربن اکتیو( زغال فعال)

کربن اکتیو[۱]

کربن اکتیو یا کربن فعال به گروهی از مواد کربنی با پوکی و سطح داخلی بالا اطلاق می‌شود که به دلیل مساحت داخلی قابل توجه، ساختار پوک و منفذی، ظرفیت جذب بالا، قابلیت فعال‌سازی مجدد سطح و همچنین قیمت پائین در مقایسه با جاذب‌های غیرآلی مانند زئولیتیک، ماده منحصر به فردی می‌باشند. کاربرد مهم و قابل اهمیت آنها در جداسازی بو، رنگ، مزه‌های غیر دلخواه از آب در عملیات‌های خانگی و صنعتی، بازیافت حلال، تصفیه هوا، صنایع غذایی و شیمیایی می‌باشد.

اصول ساخت زغال فعال

اصول و فنون گوناگونی در ساخت و تولید زغالهای فعال شده وجود دارد که به ۳ اصل بستگی دارد.

الف) نوع ماده اولیه

ب) مشخصات فیزیکی مورد نظر برای محصول (زغال فعال شده)

ج) مشخصات جذبی برای کاربردهای مختلف.
کربن‌اکتیوشده مواداورگانیک را ازمحیط اطرافش جذب می‌کند , که عمل انتقال آلاینده از فازمایع (آب) به فاز جامد (کربن) صورت می‌گیرد.

نیروی جاذبه ای باعث تشکیل یک پیوند بین آلاینده و کربن و چسبیدن آنها به هم می شود.
علاوه بر این باکتری‌هایی به سطح خارجی زغال فعال شده می‌چسبند و بخشی از آلاینده‌ها را جذب و مصرف می‌کنند.

کربن اکتیو گرانولی

کربن اکتیو گرانولی معمولا برای حذف کلر و ترکیبات آلی و مواد ضد عفونی کننده در منابع آب استفاده می‌شود. کربن فعال یک تکنیک تصفیه آب موفق است بدلیل ماهیت چند منظوره و اینکه هیچ ماده دیگری را در فرایند تصفیه به آب اضافه نمی کند. کربن فعال اغلب از زغال سنگ تولید می شود. البته گریدهایی با پایه سلولوزی که از پوسته نارگیل، گردو و بادامو پسته هستند نیز تولید می گردد. ساختار کربن اکتیو به گونه ای است که سطح فعال وسیعی دارد. کربن اکتیو یک ماده غیر قطبی است که مواد غیر قطبی آلی را می تواند جذب کند. کربن اکتیو در فاز آبی و گازی بسیار موثر است و برای خالص سازی و تصفیه به کار می رود.

به دلیل از بین رفتن خاصیت تصفیه کنندگی زغال بعد از مدتی مشخص شما باید نسبت به تعویض فیلتر اقدام نمایید چرا که دیگر زغال موجود در فیلتر دستگاه شما قابلیت تصفیه آب را نخواهد داشت.در برخی از ماسک های فیلتر دار تصفیه هوا نیز زغال فعال وجود دارد.

کربن اکتیو علاوه بر آن که باعث بهبود طعم آب می‌شود طعم آب را بهبود می بخشد و آسیب هایی که ممکن است از این مواد به بدن برسد کاهش می دهد بلکه از اکسیداسیون سایر واحد های تصفیه آب مانند ممبران های RO در برابر مواد اکسید کننده موجود در آب خام هم جلوگیری می کند.

پارامترهای موثر در قدرت عمل کربن اکتیو

1. اندازه حفره موجود در ساختار کربن اکتیو
2. عدد یدی
3. سختی‌اش
4. دانسیته ظاهری
   فیلتر های کربن اکتیو از جنس کربن استیل، استیل و یا مخازن FRP هستند.

   شیر آلات و اتصلات و لوله کشی هاجزء تجهیزات این فیلتر ها می باشند.

اثر کربن اکتیو پودری در تصفیه فاضلاب

فاضلاب شهری و صنعتی حاوی آلودگی‌ها و ناخالصی های زیادی هستند که به گروه های گوناگونی می توان تقسیم کرد( از جمله مواد محلول و غیر محلول، مواد آلی که به سادگی تجزیه می شوند، مواد آلی پایدار و مقاوم در برابر تجزیه پذیری، مواد مغذی گیاهی، فلزات سنگین و نمک‌ها). هدف از تصفیه فاضلاب، حذف این ناخالصی های نامطلوب و بازگردان، به وضعیت کیفی آب طبیعی است.

آلودگی ها معمولا با روش های پیش تصفیه مثل انعقاد و ته نشینی و یا روش های بیولوژیکی از بین می روند. کربن اکتیو معمولا در آخرین مرحله از فرایند برای حذف ناخالصی ها و آلودگی هایی که به سختی از بین می روند مانند میکرو ذرات دارویی استفاده می گردد.

کربن اکتیو بصورت پودری یا گرانولی برای موارد ذیل به کار می رود:

الف) حذف مواد شیمیایی آلی و رنگ دانه‌ها

ب) کاهش ذرات بسیار ریز مانند مواد شیمیایی یا دارویی؛

مزایای استفاده از کربن اکتیو پودری در انعطاف پذیری مقدار مصرف مطابق با آلودگی فاضلاب و یا آب و کاهش هزینه های تصفیه به دلیل مخازن هوادهی و حوضچه های ته نشینی ثانویه می باشد. در حال حاضر این قضیه با مطالعات مستقلی که در زمینه های میکرو آلاینده های صورت گرفته، به اثبات رسیده است.

تصفیه فاضلاب به طور معمول با روش های فیزیکی( حذف مواد درشت)، شفاف سازی اولیه، مرحله بیولوژیکی و در یک راکتور تماسی یک انعثاد و جذب نهایی صورت می گیرد. یک بخشی از کربن اکتیو با روش ته نشینی از فاضلاب جدا می گردد و مجددا به چرخه تصفیه فاضلاب بر می گردد( به واحد هوادهی بیولوژیکی).

زمان تماس بین کربن اکتیو و لجن فعال اغلب ۲۰ تا ۶۰ دقیقه است..

[۱] Activated Carbon