فهرست
فهرست
کربن فعال (activated carbon) یا ذغال فعال به ماده‌ای با پایه کربنی اطلاق می شود که از طریق فرایندهای حرارتی خاص و با استفاده از مواد شیمیایی خاص فعال می‌گردد. این فرایند باعث ایجاد حفرات ریز و درشت در سطح کربن می شود که توان بالایی در جذب آلاینده ها دارد. به همین دلیل، یکی از کاربردهای اصلی کربن فعال، تصفیه آب است. کربن فعال به روش های مختلف تولید می شود و در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه به بررسی کاربرد کربن فعال در فرایند تصفیه آب و روش های تولید آن می پردازیم.
کاربرد کربن فعال در فرایند تصفیه آب
کربن فعال، که به کربن اکتیو نیز معروف است، از موادی مانند پوست نارگیل، چوب درختان یا مواد پلاستیکی تولید می شود. این مواد در مواجهه با بخار آب یا مواد شیمیایی خاص در دمای بالا فعال شده و طی این فرایند، بر روی سطح کربن حفرات ریز و درشت ایجاد می شود که برای حذف مواد معلق و ترکیبات آلی از آب بسیار مؤثر است. بسته به نوع کربن فعال، روش های متفاوتی برای حذف آلاینده های آب به کار می رود. به عنوان مثال، در روش های فیزیکی، کربن به عنوان فیلتر عمل کرده و ذرات بزرگ تر نمی توانند از حفره های ریز عبور کنند. همچنین، گاهی بسترهایی از کربن اکتیو ایجاد می شود که آب از روی آن عبور کرده و ترکیبات آلی و آلاینده های با یون منفی به کربن های فعال با بار مثبت جذب می شوند.
نوع کاربرد کربن فعال در دستگاه تصفیه آب بر اساس شکل ظاهری و ساختار آن انتخاب می شود. به طور کلی، کربن فعال مورد استفاده در تصفیه آب به دو دسته پودری و گرانولی تقسیم می‌شود که هر کدام ویژگی ها و کاربردهای خاص خود را دارند:
این نوع کربن فعال به صورت پودر است و ذرات آن حدود 0.18 میلیمتر اندازه دارند. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که کربن فعال پودری گزینه‌ای مناسب برای استفاده در فیلترهای کربنی باشد. یکی از ویژگی های برجسته این نوع کربن فعال قدرت جذب بسیار بالای آلایندهها است که در مقایسه با نوع گرانولی برتری دارد. علاوه بر تصفیه آب، کربن فعال پودری در تصفیه هوا، صنایع غذایی، تولید مواد آرایشی و بهداشتی و داروسازی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کربن فعال گرانولی به صورت دانه‌های درشت و بلاکی است که از طریق روش‌های شیمیایی و فیزیکی فعال شده‌اند. این نوع کربن میتواند به عنوان فیلتر در تصفیه آب عمل کند، به طوری که ذرات آلاینده از آب عبور کرده و جذب می‌شوند. برخی از این دانه ها به شکل میله هستند و کاربرد مشابهی با نوع گرانولی دارند. علاوه بر تصفیه آب، کربن فعال گرانولی برای گندزدایی و تصفیه فاضلاب نیز استفاده می‌شود.
استفاده کربن فعال در فرایند تمیز کردن آب
کربن فعال نه تنها در تصفیه آب بلکه در بسیاری از صنایع دیگر نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از کاربردهای اصلی کربن فعال عبارتند از:
این کاربردهای متنوع نشان دهنده اهمیت و کاربرد گسترده کربن فعال در بهبود کیفیت محصولات و محیط زیست است.
نحوه عملکرد کربن فعال در تصفیه آب بستگی به نوع تجهیزات مورد استفاده دارد. یکی از رایج ترین تجهیزات در این زمینه، فیلتر کربنی است که عملکرد آن بر اساس جذب آلاینده ها توسط ذرات کربن فعال صورت می گیرد. هنگامی که آب از فیلتر کربنی عبور میکند، آلاینده هایی که باعث تغییر رنگ و بوی آب می شوند به سطح فیلتر چسبیده و آب تصفیه شده از آن خارج می شود. برای بهبود فرآیند تصفیه، اغلب همراه با فیلترهای کربنی از بسترهای سیلیس نیز بهره می برند.
در تصفیه خانه‌های بزرگ تر، از بسترهای کربنی استفاده می شود. در این روش، آب از روی بستر کربنی عبور کرده و آلاینده ها و ترکیبات آلی با یون منفی به سمت کربن‌های دارای بار الکتریکی مثبت جذب خواهند شد و بر روی سطح کربن قرار می‌گیرند. این فرآیند باعث حذف حجم زیادی از آلاینده های موجود در آب می شود. علاوه بر این، کربن فعال می تواند میکروارگانیسم ها و میکروب هایی که موجب تغییر رنگ و بوی آب می شوند را نیز از بین ببرد.
مصرف کربن فعال در فرایند پاکسازی آب
کربن فعال به عنوان یک ابزار قدرتمند و کارآمد در تصفیه آب و بسیاری از صنایع دیگر نقش حیاتی دارد. توانایی آن در جذب و حذف آلاینده ها، میکروارگانیسم ها و بهبود کیفیت محصولات، آن را به یک گزینه برجسته برای استفاده در فرآیندهای مختلف تبدیل کرده است. با توجه به تنوع کاربردها و قابلیت های کربن فعال، استفاده گسترده از این ماده می تواند به بهبود کیفیت زندگی و حفاظت از محیط زیست کمک زیادی کند.بد نیست در پایان هم مقاله خرید فیلتر کربن دستگاه تصفیه آب را مطالعه کنید.
1-کربن فعال چه تأثیری بر ترکیبات شیمیایی آب تصفیه شده دارد؟
کربن فعال عمدتاً بر ترکیبات آلی و مواد آلاینده اثر میگذارد و آنها را جذب میکند. این فرآیند میتواند به بهبود طعم و بوی آب کمک کند، اما معمولاً تأثیر زیادی بر ترکیبات معدنی یا یونهای محلول در آب ندارد.
2-عمر مفید کربن فعال در فیلترهای تصفیه آب چقدر است؟
عمر مفید کربن فعال بستگی به میزان و نوع آلاینده های موجود در آب و حجم آب تصفیه شده دارد. معمولاً بین 6 ماه تا یک سال متغیر است، اما در شرایط خاص ممکن است نیاز به تعویض زودتر یا دیرتر داشته باشد.
3-چه معیارهایی برای انتخاب نوع مناسب کربن فعال در کاربردهای مختلف وجود دارد؟
معیارهای انتخاب شامل نوع و غلظت آلایندهها، دمای آب، سرعت جریان، نیاز به بازسازی و دوام و میزان هزینه های عملیاتی است.
