Abwasserbehandlungsfilter

Seit Tausenden von Jahren wird die Filterung eingesetzt, um den Anteil von Schmutz, Rost, Schwebstoffen und anderen Verunreinigungen im Wasser zu reduzieren. Dies wird dadurch erreicht, dass das schmutzige Eingangswasser (Zufluss) durch ein Filtermedium geleitet wird. Während das Wasser durch das Filtermedium strömt, werden die Verunreinigungen im Filtermedienmaterial zurückgehalten. Abhängig von den Verunreinigungen und den Medien sind bei der Entfernung von Verunreinigungen aus dem Wasser verschiedene physikalische und chemische Mechanismen aktiv. Einige der zur Nutzung dieser Mechanismen verwendeten Geräte haben sich im Laufe der Zeit dramatisch verändert.

Die grundlegenden physikalischen und chemischen Mechanismen, die bei der Filtration ablaufen, sind im Laufe der Jahre besser verstanden worden. Diese Fortschritte haben es Wasseraufbereitungsspezialisten ermöglicht, die Entfernung von Verunreinigungen aus dem Wasser zu optimieren. Filtrationssysteme entfernen Partikel und können aufgrund der großen Oberfläche der Filtermedien auch zur Ansteuerung chemischer Reaktionen eingesetzt werden, die zur Entfernung mehrerer Verunreinigungen führen.

Adsorptionsprinzipien:

„Adsorption“ ist einer der am häufigsten verwendeten, aber am wenigsten verstandenen Begriffe in Diskussionen über Filtration. Unter Adsorption versteht man die Entfernung einer Verunreinigung aus einer Flüssigkeit an der Oberfläche eines Feststoffs. Bei der Adsorption haften im Wasser schwebende Partikel an einer festen Oberfläche. Adsorption ist die Adhäsion von Atomen, Ionen oder Molekülen aus einem Gas, einer Flüssigkeit oder einem Feststoff an einer Oberfläche. Bei der Wasserfiltration haften die in der Flüssigkeit vorhandenen suspendierten Feststoffpartikel an der Feststoffoberfläche des Mediums.

Adsorption unterscheidet sich von Okklusion dadurch, dass okkludierte Partikel aus einem Prozessfluss entfernt werden, weil sie es sind, wobei Okklusion das Ergebnis davon ist, dass Partikel zu groß sind, um eine physikalische Einschränkung im Medium zu passieren. In den meisten Fällen werden adsorbierte Partikel durch schwache chemische Wechselwirkungen beeinflusst, die es ihnen ermöglichen, an der Oberfläche eines Feststoffs zu haften. Adsorbierte Partikel haften an der Oberfläche eines bestimmten Mediums und bilden einen Film aus einem schwach festgehaltenen Teil des Feststoffs. Die Verunreinigungsmoleküle werden durch elektrostatische Anziehung (Van-der-Waals-Kräfte), auch Chemisorption genannt, in der inneren Porenstruktur des Kohlenstoffs gehalten.

In den meisten Anwendungen entfernt Aktivkohle Verunreinigungen aus Flüssigkeiten, Dämpfen oder Gasen durch Adsorption. Hierbei handelt es sich um ein Oberflächenphänomen, das zur Ansammlung von Molekülen in den inneren Poren einer Aktivkohle führt. Dies geschieht in Poren, die etwas größer sind als die zu adsorbierenden Moleküle. Deshalb ist es sehr wichtig, die Porengröße des Aktivkohlemediums an die Molekülpartikel anzupassen, die Sie adsorbieren möchten. AES verfügt über umfangreiche Erfahrung bei der Auswahl der richtigen Kohlenstoffmedien für Ihre Anwendung.

Aktivkohlegranulat wird meist in Festfilterbetten eingesetzt. Zu den wichtigen Aspekten, die berücksichtigt werden müssen, gehören die erforderliche Kontaktzeit, die Größe der Filtergefäße, Befüll- und Entleerungsmöglichkeiten sowie Sicherheitsmaßnahmen. Darüber hinaus bezieht sich eine entscheidende Überlegung in Bezug auf GAC auf die mögliche Regeneration vor Ort oder außerhalb des Standorts. Normalerweise ist es bei sehr großen Anlagen möglich, eine Regeneration vor Ort durchzuführen, während es bei kleinen Anlagen nicht möglich ist, eine Regeneration durchzuführen. Die gebräuchlichste Methode zur Regeneration von Aktivkohle ist die thermische Aktivierung. Dies erfolgt in drei Hauptschritten, beginnend mit dem Trocknen, dann dem Erhitzen und schließlich der Vergasung der restlichen organischen Stoffe durch oxidierendes Gas (Dampf oder Kohlendioxid). Normalerweise ist der Austausch des Carbon-Bettes günstiger, da die großen Carbon-Hersteller in Europa ansässig sind.

Es ist ein Mythos, dass Aktivkohle durch bloße Rückspülung regeneriert werden kann. Durch die Rückspülung wird nur das eingeschlossene Material entfernt und das Filterbett neu klassifiziert. Aktivkohle hat eine gewisse Lebensdauer, nach der sie Verunreinigungen nicht mehr entfernen kann und daher entfernt und ersetzt werden muss.

Aktivkohle ist ein kohlenstoffhaltiges Adsorptionsmittel mit einer hohen inneren Porosität und damit einer großen inneren Oberfläche. Kommerzielle Aktivkohlesorten haben eine innere Oberfläche von 500 bis 1500 m2/g. Bezogen auf die Art der Anwendung gibt es drei HauptbereicheGruppen existieren:

Aktivkohle in Pulverform; Partikelgröße 1-150 μm
Aktivkohlegranulat, Partikelgröße 0,5-4 mm
Extrudierte Aktivkohle, Partikelgröße 0,8-4 mm
Eine geeignete Aktivkohle weist eine Reihe einzigartiger Eigenschaften auf: etwa eine große innere Oberfläche, spezielle (Oberflächen-)chemische Eigenschaften und eine gute Zugänglichkeit der inneren Poren. Die Porengrößenverteilung ist für die praktische Anwendung von großer Bedeutung; Die beste Lösung hängt von den einzufangenden Molekülen, der Phase (Gas, Flüssigkeit) und den Behandlungsbedingungen ab.

Die gewünschte Porenstruktur eines Aktivkohleprodukts wird durch die Kombination der richtigen Rohstoffe und Aktivierungsbedingungen erreicht.

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften einer Aktivkohle können ihre Eignung für eine bestimmte Anwendung stark beeinflussen, und es gibt eine Reihe verschiedener Tests, die dabei helfen, die Leistungsfähigkeit einer Aktivkohle vorherzusagen. Der Jodzahltest kann normalerweise die Wirksamkeit vorhersagen, wenn sehr kleine Moleküle wie freies Chlor adsorbiert werden sollen. Der Tanninwert und die Melassezahl bzw. die Entfärbungseffizienz der Melasse sind als Labortestparameter für mittlere und große Moleküle oder wenn kleine Moleküle zusammen mit größeren Molekülen vorhanden sind, besser geeignet. Bei Anwendungen, bei denen eine Vielzahl von Verunreinigungen entfernt werden müssen, lässt sich die beste Art von Aktivkohle nicht so einfach bestimmen. Wenn die Größe der Verunreinigungen von sehr klein bis sehr groß ist, verstopfen die großen Moleküle oft kleine Poren und machen sie so für andere Moleküle unzugänglich.

Wie bereits erwähnt, nutzt der Aktivkohlefilter die Adsorption, um bestimmte Verunreinigungen wie freies Chlor, Geruchsentfernung oder organische Stoffe usw. zu entfernen. Aktivkohle, auch Aktivkohle, Aktivkohle oder Carbo activatus genannt, ist eine Form von Kohlenstoff, der zum Zerkleinern verarbeitet wird mit kleinen Poren mit geringem Volumen, die die für Adsorption oder chemische Reaktionen verfügbare Oberfläche vergrößern.

Aufgrund seines hohen Mikroporositätsgrads hat nur ein Gramm Aktivkohle eine Oberfläche von mehr als 500 m2, wie durch Adsorptionsisothermen von Kohlendioxidgas bei Raumtemperatur oder 0,0 Grad bestimmt Temperatur. Ein für eine nützliche Anwendung ausreichender Aktivierungsgrad kann allein durch eine große Oberfläche erreicht werden; Eine weitere chemische Behandlung verbessert jedoch häufig die Adsorptionseigenschaften.

Anwendungen:

Es gibt viele Anwendungen für Aktivkohlefilter. Nachfolgend sind nur einige der wichtigsten und häufigsten aufgeführt.

Entfernung von freiem Chlor
Entfernung organischer Stoffe
Geruchsentfernung
Bromatentfernung (nach Ozonierung von SWRO-Permeat)
Entfärbung der Zuckerschmelze (Herstellung von Weißzucker)
Entfärbung von Melasse
Luftfilterung
Katalysatorträger
Rauchgasreinigung (Dioxin- und Quecksilberentfernung)