El tractament de l'aigua amb carbó activat és un procés d'adsorció en el qual les impureses queden atrapades a la superfície de les partícules de carboni mitjançant l'adsorció.
Les partícules de carbó actiu tenen una microestructura porosa amb una superfície molt gran.
L'eficiència d'adsorció depèn de paràmetres com ara la mida molecular, la mida dels porus, la superfície, la concentració de partícules, la temperatura i el temps de contacte.
Procés d'adsorció
L'adsorció és el fenomen de les molècules o partícules que s'acumulen sobre una superfície sòlida. Un "adsorbent" pot ser qualsevol material sòlid amb llocs d'unió als quals es pot unir l'adsorbat.
L'adsorbent comercial més utilitzat en el tractament de l'aigua és el carbó actiu.
Aplicacions del carbó actiu en el tractament d'aigües
La filtració de carbó actiu s'utilitza per:
Eliminació de gust i olor de l'aigua.
Reducció de riscos per a la salut.
Prevenció de danys a les membranes d'osmosi inversa i a les resines d'intercanvi iònic.
Tractament terciari d'aigües residuals.
Pretractament d'aigües industrials, i molt més.
Diferents tipus de carbó actiu poden eliminar diferents tipus de contaminants:
Residus de clor dels processos de desinfecció-clor o cloramines, i alguns subproductes de desinfecció (DBP), com els trihalometans (THM). Compostos orgànics, inclosos dissolvents, pesticides i residus industrials.
Alguns metalls pesants, com el plom i...
Tanmateix, els filtres de carbó actiu no poden eliminar bacteris, virus i sals minerals.
Què té d'especial el carbó actiu?
El carbó actiu és el carbó que ha estat processat per augmentar la seva superfície fins a aproximadament 1000 m²/g.
La seva estructura dóna lloc a un nombre molt gran de minúsculs porus entre els àtoms de carboni, el que resulta en una superfície molt gran.
Uns quants grams (uns 5 grams) de carbó actiu tenen una superfície equivalent a la d'un camp de futbol!
El carbó actiu és hidròfob i té una gran afinitat amb els compostos orgànics i els contaminants no-polars. L'adsorció és impulsada principalment per les forces de van der Waals.
Matèries primeres de carbó activat
El carbó activat es presenta en molts tipus, cadascun amb les seves pròpies propietats específiques. Està fabricat amb una varietat de matèries primeres-alt-de carboni, com ara:
Carboni mineral
Fusta
Closques de coco
Bambú
El carbó actiu ha de tenir un gran nombre de microporus, distribuïts adequadament, per adsorbir molècules de diferents mides.
A més, ha de contenir porus més grans per facilitar l'entrada de molècules als porus més petits.
Per tant, el procés de producció s'ha de controlar per complir els requisits específics de distribució de la mida dels porus.
Formes de carbó activat
Per al tractament de l'aigua,carbó actiues presenta en dues formes principals:
Carbó activat en pols (PAC): un material triturat i mòlt amb la majoria de partícules amb un diàmetre inferior a 0,18 mm (80 malles).
Carbó activat granular (GAC): de forma irregular, normalment amb diàmetres entre 0,2 i 1,5 mm.
El procés de tractament de l'aigua consisteix a afegir PAC a l'aigua o fer passar aigua a través d'un llit de GAC.
El PAC s'utilitza a les plantes de tractament d'aigües per controlar el gust i l'olor i/o eliminar la matèria orgànica.
S'utilitza en pols seca o en forma de purín.
Pols seca: es mesura amb equips d'alimentació de pols seca per dosificar materials secs. És adequat per a dosificacions baixes i poc freqüents.
Purín: es mesura amb una bomba dosificadora. Aquest mètode s'utilitza quan les addicions de PAC són freqüents i es requereixen dosis elevades.
El GAC s'utilitza principalment com a filtre posterior a la-filtració, seguint els processos de filtració convencionals, o dins de filtres de mitjans granulars on una part del llit filtrant es substitueix per GAC.
En una configuració posterior a la-filtració, el filtre GAC rep aigua d'alta-qualitat perquè ja ha passat per tot el procés de tractament.