مقایسه Fixed Bed و Expanded Bed در فیلتراسیون با کربن اکتیو (فعال) از نظر عملکرد، کاربرد و مزایا و معایب به شرح زیر است:
۱. ساختار و نحوه عملکرد:
- Fixed Bed (بستر ثابت):
- دانههای کربن اکتیو در یک بستر فشرده و ثابت قرار میگیرند.
- جریان آب یا فاضلاب از بالا به پایین یا پایین به بالا (با طراحی متفاوت) عبور میکند.
- ذرات آلاینده جذب سطحی کربن میشوند.
- Expanded Bed (بستر گسترده یا متحرک):
- دانههای کربن اکتیو در اثر جریان آب به حالت معلق درمیآیند و بستر تا حدی گسترش مییابد.
- جریان آب معمولاً از پایین به بالا با سرعت بالاتر از Fixed Bed طراحی میشود.
- حرکت ذرات کربن باعث کاهش گرفتگی و افزایش تماس با آلایندهها میشود.
۲. مزایا و معایب:
| معیار | Fixed Bed | Expanded Bed |
|---|---|---|
| راندمان جذب | بالا (تماس طولانی با کربن) | متوسط (تماس کمتر به دلیل حرکت ذرات) |
| افت فشار | بالا (به دلیل تراکم بستر) | پایین (به دلیل حرکت سیال) |
| گرفتگی (Clogging) | احتمال بالا (تجمع ذرات ریز) | احتمال کم (ذرات معلق شسته میشوند) |
| شستشوی معکوس | نیاز دارد (برای تمیزکردن بستر) | نیاز ندارد (سیستم خودپاکسازی دارد) |
| هزینه راهاندازی | پایینتر | بالاتر (نیاز به پمپهای قویتر) |
| حساسیت به ذرات معلق | حساس (نیاز به پیشتصفیه) | تحمل بیشتر (برای فاضلابهای غلیظ) |
| کاربردهای رایج | آبشرب، صنایع غذایی، تصفیه خانهها | فاضلابهای صنعتی، پسابهای آلی |
۳. انتخاب سیستم مناسب:
- Fixed Bed برای مواردی مناسب است که:
- کیفیت آب ورودی نسبتاً تمیز است (ذرات معلق کم).
- نیاز به راندمان جذب بالا وجود دارد (مثل تصفیه آب آشامیدنی).
- محدودیت هزینه وجود دارد.
- Expanded Bed برای مواردی مناسب است که:
- آب یا فاضلاب دارای ذرات معلق یا مواد آلی غلیظ است.
- نیاز به کاهش نگهداری و شستشوی معکوس مکرر وجود دارد.
- افت فشار کم مدنظر است (مثل صنایع شیمیایی).
۴. نتیجهگیری:
- Fixed Bed سادهتر و اقتصادیتر است اما نیاز به پیشتصفیه و نگهداری بیشتر دارد.
- Expanded Bed انعطافپذیرتر است و برای فاضلابهای پیچیده مناسب است، اما هزینه عملیاتی بالاتری دارد.
انتخاب بین این دو به کیفیت سیال ورودی، هزینههای پروژه و راندمان مورد نیاز بستگی دارد.
