کربن فعال دانه ای برای چه مواردی استفاده می شود؟
کربن فعال گرانولی (GAC) به طور کلی یک محیط تصفیه کربن آلی است – چوب، پوسته نارگیل، زغال سنگ یا ذغال سنگ نارس – که برای تصفیه آب استفاده می شود و معمولاً در یک بستر ثابت استفاده می شود.
یک فیلتر با کربن فعال گرانول (Granular Activated Carbon) میتواند برخی از مواد شیمیایی، بهویژه آلایندههای آلی را از آب حذف کند، همچنین مواد شیمیایی که بو یا مزه آب را تولید میکنند مانند سولفید هیدروژن یا کلر. کربن فعال دانه ای به طور قابل توجهی به حذف مواد پر و پلی فلوروآلکیل (PFAS) کمک می کند ، که به یک آلاینده فزاینده نگران کننده برای تنظیم کننده ها تبدیل شده اند.
سایر مواد شیمیایی، به ویژه آهن و نیترات، با کربن فعال گرانول (Granular Activated Carbon) قابل حذف نیستند. کربن فعال گرانول (Granular Activated Carbon) باید بر اساس سطوح آلاینده و مصرف آب تغییر کند، زیرا سطوح یا استفاده بالاتر ممکن است نیاز به تعویض مکرر داشته باشد.
چگونه کربن فعال دانه ای درست می کنید؟
طبق گفته EPA ، کربن فعال گرانول (Granular Activated Carbon) یک محیط جذب متخلخل با سطح داخلی بسیار بالا است، مانند نمک دانه ای یا شکر دانه ای.
کربن فعال گرانولی از مواد آلی خام که کربن بالایی دارند مانند پوسته نارگیل، زغال سنگ، ذغال سنگ نارس و چوب ساخته می شود. از گرما برای فعال کردن سطح کربن استفاده میشود و مواد شیمیایی خاصی را که در آب حل شدهاند، هنگام عبور از فیلتر حاوی کربن فعال دانهای حذف میکنند. GAC ماده شیمیایی را به دلیل ویژگی های متخلخل آن جذب می کند.
جذب روی سطح داخلی کربن فعال صورت می گیرد . در طول جذب، مایعات یا گازها از ساختار متخلخل کربن فعال عبور می کنند و ترکیباتی را که قرار است حذف شوند به سطح جاذب پخش می کنند و به دلیل نیروهای جذاب باقی می مانند.
تاریخچه کربن فعال گرانول (Granular Activated Carbon) برای تصفیه آب
به گفته WQA GAC برای تصفیه آب در حدود آغاز قرن بیستم آغاز شد . در سال 1906 فرآیند فعال سازی برای زغال چوب اعمال شد. اولین کاربرد کربن فعال به شکل GAC در سال 1910 در ریدینگ انگلستان برای کلر زدایی آب کلر انجام شد.
با این حال، GAC برای اهداف کلر زدایی به دلیل تشکیل هالوفرم های اضافی و سایر ترکیبات کلر در داخل فیلترها دیگر امکان پذیر نیست یا استفاده می شود.
استفاده از کربن در ماسک های گاز برای جذب گازهای سمی در جنگ جهانی اول راه را برای توسعه و تولید در مقیاس بزرگ GAC هموار کرد. پس از جنگ جهانی اول، اروپا در تولید کربن فعال با استفاده از مواد کربنی خام جدید مانند پوست نارگیل و بادام پیشرفت کرد.
اولین فیلترهای کربن فعال گرانولی در سال 1929 در آلمان و در سال 1930 در ایالات متحده نصب شد و مشکلات طعم و بو را هدف قرار داد.
سایر نقاط عطف قابل توجه کربن فعال گرانول (Granular Activated Carbon) در تاریخ عبارتند از:
- اولین فیلتر اصلی کربن فعال گرانول (Granular Activated Carbon) برای تامین آب عمومی، که در سال 1961 در Hopewell، ویرجینیا، تصفیه خانه نصب شد.
- و اولین تصفیه خانه فاضلاب پیشرفته در مقیاس کامل در دریاچه جنوبی تاهو، کالیفرنیا، که شروع به ترکیب GAC در عملیات خود در سال 1965 کرد.
انواع سیستم های فیلتر کربن فعال گرانول (Granular Activated Carbon)
دو نوع سیستم فیلتر GAC وجود دارد: فیلترهای کل خانه که فیلترهای نقطه ورود یا فیلترهای نقطه استفاده نیز نامیده می شوند.
فیلترهای کل خانه یا نقطه ورود (POE):
یک فیلتر کل خانه برای تامین آب در نقطهای از لولهکشی خانه نصب میشود و تمام آبی را که به هر شیرآب یا وسیلهای در خانه منتقل میشود، تصفیه میکند. فیلترهای کل خانه برای تصفیه بیشتر ترکیبات آلی فرار (VOCs)، آفت کش ها، علف کش ها یا مواد شیمیایی توصیه می شود.
فیلترهای نقطه استفاده (POU)
یک فیلتر نقطه استفاده (POU) در لوله تامین آب درست قبل از شیر آب نصب می شود که مردم آب را در آنجا می گیرند و معمولاً در زیر سینک قرار می گیرند.
آیا کربن فعال گرانول (Granular Activated Carbon) خطرناک است؟
در تصفیه آب، GAC خطرناک در نظر گرفته نمی شود و در صورت استفاده صحیح، پیامدهای خطرناکی برای آب ایجاد نمی کند. با این حال، استفاده نادرست یا استنشاق GAC می تواند خطرناک باشد، زیرا کربن فعال مرطوب در یک فضای بسته باعث کاهش اکسیژن می شود.