روش بیولوژیکی کربن فعال چیست؟

احیای کربن فعال به چند روش صورت می پذیرد؟

کربن فعال در فرآیند استفاده، می تواند اشباع شده و ظرفیت جذب خود را از دست بدهد. بازسازی و احیای کربن فعال موثرترین راه برای افزایش طول عمر این ماده است. این روش در دراز مدت باعث صرفه جویی در هزینه های عملیاتی شما خواهد شد.

بازسازی و احیای کربن فعال چیست؟

بازسازی فرآیندی است که مواد زائد جذب شده را از کربن فعال بدون تخریب ساختار اصلی کربن حذف می کند. اساس آن، تغییر خواص شیمیایی ماده جاذب است. ماده جاذب با حلالی استخراج می شود که میل ترکیبی قوی با آن دارد. این کار را می توان با شستن سطح با حلال یا عبور دادن حلال از روی سطح انجام داد.

روش های احیای کربن فعال

روش‌های بازسازی مختلفی برای کربن فعال وجود دارد، مانند:

بازسازی حرارتی
بازسازی بیولوژیکی
روش اکسیداسیون مرطوب
بازسازی حلال
روش بازسازی الکتروشیمیایی
اکسیداسیون مرطوب کاتالیزوری و غیره.

بازسازی حرارتی

روش بازسازی بیولوژیکی

در این روش با استفاده از باکتری‌ها مواد آلی جذب‌شده روی کربن فعال جداسازی می شود. اندازه منافذ کربن فعال بسیار کوچک است و معمولاً تنها چند نانومتر است. این بدان معنی است که میکروارگانیسم ها نمی توانند وارد منافذ شوند و اتولیز سلولی (خود تخریب سلولی) در طول فرآیند بازسازی رخ می دهد. آنزیم ها به فضای خارج سلولی جریان می یابند و کربن فعال اثر جذب بر روی آنزیم ها دارد و یک مرکز آنزیمی را روی سطح کربن تشکیل می دهد. این تجزیه آلاینده ها را کاتالیز می کند و به هدف بازسازی کمک می کند.

روش بیولوژیکی کربن فعال ساده و آسان برای پیاده سازی، با سرمایه گذاری و هزینه های عملیاتی کم است. با این حال، زمان زیادی طول می کشد و به شدت تحت تأثیر کیفیت و دمای آب است.

روش بازسازی اکسیداسیون مرطوب

روش بازسازی اکسیداسیون مرطوب یک انتخاب محبوب برای بازسازی و احیای کربن فعال است. تحت دما و فشار بالا، از اکسیژن یا هوا برای اکسید کردن و تجزیه مواد آلی جذب شده روی کربن فعال استفاده می شود. سپس کربن فعال از راکتور خارج شده و شسته می شود. مواد آلی کاملاً تجزیه شده و کربن فعال به واحد جذب بازگردانده می شود. کل فرآیند در یک چرخه کامل می شود.

بهترین شرایط احیای کربن فعال با این روش به شرح ذیل است:

دمای بازسازی 230 درجه سانتی گراد، زمان بازسازی 1 ساعت، اکسیژن رسانی PO 20.6 مگاپاسکال، افزودن کربن 15 گرم، افزودن آب 300 میلی لیتر. راندمان بازسازی به 5±45 درصد رسید و پس از 5 چرخه بازسازی، راندمان بازسازی تنها 3 درصد کاهش یافت.

روش بازسازی حلال

این روش فرآیندی برای شکستن تعادل جذب با تغییر دما، مقدار pH حلال و سایر شرایط برای جذب مواد زائد از کربن فعال است. در واقع از تعادل فاز بین کربن فعال، حلال و مواد جذب شده به نفع خود استفاده می کند. با تغییر دما و مقدار pH حلال، مواد جذب شده مجبور به ترک کربن فعال شده و در حلال جمع می شوند. از مزایای روش احیای کربن فعال با حلال این است که ترم بازسازی کوتاه است، راندمان جذب بالا می باشد و آلودگی ثانویه ایجاد نمی کند.

معایب اصلی این است که هزینه بازسازی بالا بوده، فرآیند پیچیده است و هزینه کلی تصفیه آب افزایش می یابد. روش احیای کربن فعال حلال برای آن دسته از جذب‌های برگشت‌پذیر مانند جذب پساب‌های آلی با غلظت بالا و نقطه جوش پایین مناسب‌تر است. هدفمندتر می باشد، اغلب یک حلال فقط می تواند آلاینده های خاصی را دفع کند، در حالی که فرآیند تصفیه آب طیف گسترده ای از آلاینده ها متغیر است، بنابراین کاربرد یک حلال خاص محدود است.

بازسازی و احیای کربن فعال با روش الکتروشیمیایی

روش بازسازی کربن فعال الکتروشیمیایی نوع جدیدی از فناوری بازسازی کربن فعال است. در این روش کربن فعال بین دو الکترود اصلی پر می شود و میدان الکتریکی DC به الکترولیت اضافه می گردد. تحت عمل اکسیداسیون و احیای الکتروشیمیایی، ماده آلی جذب شده روی کربن فعال تجزیه می شود و کربن فعال دوباره تولید می گردد.

مزیت این روش بازسازی این است که می توان آن را در زمان کوتاهی انجام داد و راندمان استفاده از کربن فعال را بهبود بخشید. این روش همچنین نسبت به سایر روش های بازسازی سازگارتر با محیط زیست است، زیرا هیچ محصول جانبی مضری تولید نمی کند.

کربن فعال تحت اثر میدان الکتریکی قطبی می شود، یک سر آن آند و انتهای دیگر کاتد است و یک سلول میکروالکترولیتیک را تشکیل می دهد. روش بازسازی کربن فعال الکتروشیمیایی آسان است و دارای راندمان بالا و مصرف انرژی کم است و هدف تصفیه آن در معرض محدودیت های کمتری است و در صورت کامل بودن فرآیند تصفیه می توان از آلودگی ثانویه جلوگیری کرد.

سخن پایانی – احیای کربن فعال

هر روش بازسازی مزایا و معایب خاص خود را دارد، بنابراین انتخاب روش احیای کربن فعال باید بر اساس موقعیت خاص صورت پذیرد. اگر کربن فعال به شدت آلوده باشد، ممکن است نیاز به بازسازی مکرر داشته باشد.، بنابراین روش بازسازی که زمان کمتر و موثرتری داشته باشد، ترجیح داده می شود.

آرام صنعت (آرام نازل)

واحد صنعتی آرام نازل طراح و سازنده انواع تجهیزات وابسته به تصفیه فاضلاب می باشد. طراحی دقیق و علمی انواع نازل فیلتراسیون نظیر نازل فیلتر شنی ،، نازل فیلتر کربنی ،، نازل سختی گیر رزینی موجب می گردد تا محصول خروجی از کیفیت بالایی برخوردار باشد.