Filtre s aktívnym uhlím zohrávajú kľúčovú úlohu predúpravy v systémoch na úpravu demineralizovanej vody, pričom zabezpečujú stabilnú prevádzku a životnosť následného presného odsoľovacieho zariadenia (ako sú membrány na reverznú osmózu a iónomeničové živice).
I. Hlavné funkcie
1. Vysoko efektívne odstraňovanie organických látok
Aktívne uhlie so svojím veľkým špecifickým povrchom a bohatou mikroporéznou štruktúrou dokáže účinne odstraňovať rozpustené organické látky, niektoré koloidné organické látky, farby a pachové látky z vody prostredníctvom fyzickej adsorpcie.
Ak sa tieto organické látky dostanú do nasledujúcich systémov, kontaminujú iónomeničové živice, upchajú póry membrány reverznej osmózy, čo vedie k zníženiu rýchlosti odsoľovania, zvýšeným tlakovým rozdielom a zvýšenej frekvencii chemického čistenia.
2. Dôkladné odstránenie zvyškového chlóru (oxidujúce látky)
To je jeho nezastupiteľná kľúčová úloha pri úprave demineralizovanej vody. Aktívne uhlie môže podstúpiť katalytickú redukčnú reakciu so zvyškovým chlórom, čím sa premení na neškodné chloridové ióny; reakcia je rýchla a dôkladná.
Ochranný účinok: Membrány s reverznou osmózou (najmä polyamidové kompozitné membrány) a iónomeničové živice sú mimoriadne citlivé na oxidanty. Dokonca aj stopové množstvá zvyškového chlóru môžu spôsobiť nevratnú oxidačnú degradáciu membránových materiálov a poškodenie zosieťovanej{1}}štruktúry živice. Filtre s aktívnym uhlím fungujú ako „strážcovia brány“ na ochranu týchto drahých komponentov.
3. Zlepšiť kvalitu napájacej vody a znížiť hodnotu SDI
Pri adsorpcii organickej hmoty má lôžko s aktívnym uhlím tiež určitý mechanický filtračný účinok, ktorý zachytáva jemné častice. V spojení s multi-mediálnymi filtrami ďalej znižuje index hustoty kalu vody, čím poskytuje lepšie podmienky napájacej vody pre membránu reverznej osmózy.
II. Kľúčové konštrukčné parametre
Konštrukcia filtrov s aktívnym uhlím musí vyvážiť účinnosť adsorpcie, pokles tlaku, prevádzkový cyklus a investičné náklady.
1. Prietok filtrácie
Normálny rozsah: 8-12 m/h (vypočítané na základe plochy prierezu prázdnej nádrže). Príliš nízky prietok má za následok nízke využitie zariadenia a ľahký rast baktérií; príliš vysoká prietoková rýchlosť vedie ku krátkemu času kontaktu, neúplnej adsorpcii a zvýšenej tlakovej strate, čo môže potenciálne spôsobiť opotrebovanie uhlíkových častíc alebo „migráciu uhlíka“. Ak je primárnym účelom odstránenie zvyškového chlóru, je rozhodujúci dostatočný čas kontaktu.
2. Kontaktný čas (kontaktný čas prázdnej postele - EBCT)
Vo všeobecnosti sa vyžaduje viac alebo rovných 6 minút. Pri vodných zdrojoch s vysokým organickým zaťažením sa to môže predĺžiť na 10-15 minút. EBCT=Výška lôžka aktívneho uhlia (m) / prietok (m/h) × 60. Dostatok EBCT je rozhodujúcim faktorom na zabezpečenie úplného zníženia zvyškového chlóru a efektívnej adsorpcie organických látok.
3. Výška lôžka s aktívnym uhlím
Typický dosah: 1,5-2,5 metra. Príliš plytké lôžko je náchylné na skratovanie prietokového kanála, čo má za následok nízke využitie a potenciálne predčasné preniknutie; príliš hlboká posteľ zvyšuje zbytočnú výšku vybavenia a počiatočnú investíciu. Je potrebné ho stanoviť komplexne na základe prietoku a EBCT.
4. Výber typu a parametrov aktívneho uhlia
Preferovaným typom je aktívne uhlie-na báze uhlia alebo granulovaného aktívneho uhlia zo škrupín kokosových orechov na úpravu vody. Aktívne uhlie z kokosových škrupín má vyššiu tvrdosť a vyvinutejšie mikropóry, čo vedie k vynikajúcemu výkonu, ale je drahšie.
Jódové číslo: Odráža bohatosť mikropórov; Odporúča sa dávka vyššia alebo rovná 900 mg/g.
Hodnota metylénovej modrej: Odráža adsorpčnú kapacitu mezoporéznych povrchov a je referenciou na odstraňovanie veľkých molekulárnych organických látok.
Pevnosť Väčšia alebo rovná 90 % znižuje prevádzkové opotrebovanie.
Veľkosť častíc: Bežne používané sú 8×30 mesh (0,6-2,36 mm) alebo 12×40 mesh. Rovnomerná veľkosť častíc znižuje stratu hlavy a zabraňuje skratom.
Filter s aktívnym uhlím_Henan Binyuan Environmental Protection Technology Co., Ltd.
5. Prevádzkové parametre
Prietok spätného preplachu: 12-15 m/h, výsledkom čoho je rýchlosť expanzie lôžka približne 30 %-50 %.
Backwash frequency: Determined based on influent turbidity and pressure difference (usually >0,05-0,1 MPa), zvyčajne raz za 1-3 dni.
Pokles prevádzkového tlaku: Počiatočný pokles tlaku čistého lôžka by mal byť menší ako 30 kPa.
III. Úvahy o dizajne a bezpečnostné opatrenia
1. Ochrana pred-filtrom: V prípade zlej kvality vody je potrebné pred filter s aktívnym uhlím nainštalovať mechanický filter (napríklad multi{2}}mediálny filter), aby sa odstránili suspendované častice, zabránil sa rýchlemu upchatiu povrchu aktívneho uhlia a skrátil sa cyklus spätného preplachovania.
2. Prevencia mikrobiálneho rastu: Lôžka s aktívnym uhlím sú živnou pôdou pre mikroorganizmy. Konštrukcia by mala brať do úvahy možnosť pravidelnej sterilizácie horúcou vodou (väčšou alebo rovnou 80 stupňom) alebo sterilizácie parou a zabezpečiť neobmedzený odtok. Ochranné prepláchnutie alebo dezinfekcia by sa mala vykonať, keď je systém vypnutý.
3. Monitorovanie a výmena:
Na výstupe musí byť nainštalovaný online monitor zvyškového chlóru, aby sa zabezpečilo, že zvyškový chlór v odpadovej vode je „nulový“. Toto je najpriamejší indikátor toho, či ochranná funkcia zlyhala.
Pravidelne testujte odpadovú CHSK alebo TOC, aby ste posúdili účinok odstraňovania organických látok.
Aktívne uhlie má obmedzenú adsorpčnú kapacitu a všeobecnú životnosť 1-3 roky (v závislosti od kvality prítokovej vody a prevádzkových podmienok). Po adsorpčnej saturácii je potrebné ho vymeniť alebo zregenerovať.
4. Rovnomernosť distribúcie a odberu vody: Na zabezpečenie rovnomernej distribúcie prúdu vody, zabránenie „odchýleniu“ alebo „kanálovaniu“ a plnému využitiu celej uhlíkovej vrstvy sa používajú vysokokvalitné- dierované platne + vodné uzávery alebo mriežkové rúrkové rozvádzače vody.