Membraninio vandens valymo sistemose (pvz., ultrafiltravimo (UF), nanofiltravimo (NF) ir atvirkštinio osmoso (RO) atveju aktyvintoji anglis paprastai nėra pagrindinė gėlinimo ar sterilizavimo sudedamoji dalis, tačiau ji atlieka nepakeičiamą „prieš{0}}filtro“ ir „apsaugos“ vaidmenį.
1. Kruopštus chloro likučių pašalinimas
Atvirkštinio osmoso ir nanofiltracijos poliamidinės membranos yra itin jautrios oksidatoriams. Net ir esant 0,1 ppm (mg/l) likutinio chloro koncentracijai tiekimo vandenyje, ilgalaikis kontaktas gali sukelti membranos polimerų grandinių lūžimą, dėl ko paprastai per kelias valandas ar dienas nuolat sumažės membranos elemento gėlinimo greitis. Aktyvintos anglies filtrai gali sumažinti likutinio chloro koncentraciją iki saugaus žemiausio lygio<0.01 ppm through efficient surface reduction reactions, completely eliminating its oxidative threat to the membrane.
Teoriškai 1 gramas aukštos kokybės{1}}aktyvintos anglies gali pašalinti maždaug 1 gramą turimo chloro. Praktinėje inžinerijoje, atsižvelgiant į likutinio chloro koncentraciją ir tiekiamo vandens srautą, reikia apskaičiuoti pakankamą tuščio sluoksnio kontakto laiką (EBCT).
2. Labai efektyvi organinių medžiagų adsorbcija, mažinanti membranos užsiteršimą
Aktyvuota anglis turi didelį specifinį paviršiaus plotą, paprastai nuo 700 iki 1500 m²/g. Tai leidžia jam efektyviai adsorbuoti natūralias organines medžiagas (NOM) vandenyje, sumažinant UV254 vertę (būdinga organinėmis medžiagomis, turinčiomis konjuguotų dvigubų jungčių ir benzeno žiedų) tiekiamo vandens 60–90% ir pašalinant bendrą organinę anglį (TOC) 20–50%. Tai tiesiogiai sumažina koloidines ir organines apkrovas, kurios prisideda prie membranos užsiteršimo.
Pagerintas užsiteršimo indeksas: efektyviai pašalinant organines medžiagas, išankstinis aktyvintos anglies apdorojimas žymiai sumažina vėlesnę SDI (Dirvožemio tankio indekso) vertę, todėl atvirkštinio osmoso membranoms tiekiamas tinkamas vanduo (SDI15 < 5, ideali vertė < 3).
3. Biologiškai aktyvuotos anglies (BAC) poveikis
Under suitable temperature (>15 laipsnių) ir maistinių medžiagų sąlygomis, biologiškai aktyvintos anglies filtrai gali pasiekti amoniakinio azoto (NH3-N) pašalinimo greitį, viršijantį 80%, o biologiškai skaidžios ištirpusios organinės anglies (BDOC) pašalinimo greitį, kuris pasiekia 50–70%, žymiai didesnį nei 20–40%, pasiekiamas naudojant paprastą fizinę adsorbciją.
Atsargumo priemonės ir naudojimo punktai:
1. Aktyvintos anglies tipų pasirinkimas ir parametrai:
Kokoso lukšto aktyvuota anglis: turi itin gerai{0}}išvystytas mikroporas (porų dydis<2nm), with iodine adsorption values typically >1000 mg/g. Jis pasižymi greitu adsorbcijos greičiu ir dideliu likutinio chloro ir mažų{2}}molekulinių organinių medžiagų talpa.
Aktyvuota anglis-: turi ir mikroporų, ir mezoporų (porų dydis 2–50 nm). Metileno mėlynojo adsorbcijos vertės gali siekti 150-250 mg/g, todėl geriau pašalinamos didesnės organinės molekulės (pvz., humino rūgštis) ir spalva vandenyje.
Perkant, be jodo vertės ir metileno mėlynumo vertės, taip pat reikia atkreipti dėmesį į stiprumą Didesnis arba lygus 95% (kad būtų sumažintas lūžimas ir smulkinimas eksploatacijos metu) ir drėgmės kiekis Mažesnis arba lygus 8%.
2. Aktyvintos anglies miltelių nutekėjimo prevencija:
Naujas aktyvuotos anglies plovimas: naujai įdėta aktyvintoji anglis turi būti plaunama tiek į priekį, tiek atgal. Skalavimo laikas paprastai trunka 1-2 valandas ar ilgiau, kol nuotekų drumstumas tampa drumstas<1.0 NTU.
Apsaugos filtras: vėliau turi būti sumontuotas 5 μm tikslumo apsauginis filtras, užtikrinantis normalų slėgio skirtumo kilimo greitį. Jei filtro elementas per greitai pajuoduoja, tai rodo stiprų aktyvintos anglies miltelių nuotėkį.
3. Mikrobų augimas ir kontrolė:
Nekontroliuojamuose aktyvintosios anglies filtruose nuotekų bakterijų skaičius gali būti 1–2 eilėmis (10–100 kartų) didesnis nei įtekančioje.
Reguliari dezinfekcija: rekomenduojama plauti karštu vandeniu, kurio temperatūra ne didesnė kaip 80 laipsnių, bent 30 minučių kas 1-3 mėnesius arba naudoti neoksiduojančius baktericidus (pvz., DBNPA) šoko dozavimui.
Dizaino optimizavimas: siekiant išvengti ilgalaikio{0}}mikrobų susilaikymo, sistemos konstrukcija turėtų užtikrinti, kad aktyvintosios anglies filtras kasdien būtų išplaunamas daugiau nei 10 % periodiškai.
4. Adsorbcijos prisotinimo ir pakeitimo ciklas
Pagrindinis stebėjimo indikatorius: likučio chloro kiekis aktyvintosios anglies nuotekose turi būti nuolat arba bent kasdien stebimas, kad būtų užtikrintas 0 mg/l lygis. Jei aptinkama chloro, būtina nedelsiant ištirti arba pakeisti.
Pakeitimo ciklo įvertinimas: pakeitimo ciklą (T) galima preliminariai įvertinti naudojant šią formulę: T (valandos)=[aktyvintos anglies įkrovos kiekis (kg) × vieneto adsorbcijos talpa (mg Cl₂/g anglies)] / [įtekančio srauto greitis (m³/h) × koncentracija (chm/h) × koncentracija
Kur vieneto adsorbcijos geba gali būti laikoma 10-15 mg Cl₂/g anglies (konservatyvi projektinė vertė).
Pavyzdys: filtro, kuriame yra 500 kg aktyvintos anglies, apdorojančio įtekamąjį srautą likutinio chloro koncentracija 1,5 mg/l ir 50 m³/h srauto greitį, teorinė chloro sulaikymo trukmė yra maždaug (500 × 1000 × 10) / (50 × 1,5) maždaug 6 val. Tai tik chloro sulaikymo laikas; atsižvelgiant į organinių medžiagų adsorbciją, tikrasis pakeitimo ciklas paprastai yra nuo 6 iki 24 mėnesių ir turėtų būti pagrįstas faktiniais stebėjimo duomenimis.
5. Hidraulinis valdymas ir veikimo parametrai
Tuščios lovos kontakto laikas (EBCT) yra pagrindinis dizaino parametras. Likusiam chlorui ir organinėms medžiagoms pašalinti EBCT paprastai suprojektuotas 10–15 minučių.
Atbulinio plovimo srautas: 12-15 m³/(m²·h) (ty 12-15 m/h), trunka 10-15 minučių.
Oro šveitimo intensyvumas: jei naudojamas kombinuotas oro-vandens atbulinis plovimas, oro intensyvumas yra maždaug 50–60 m³/(m²·h).
Atbulinis plovimas paprastai atliekamas kas 24–48 valandas arba kai įleidimo slėgio skirtumas padidėja 0,5–1,0 baro.
