Каква е работата на филтрацията на активен въглерод при отстраняване на възникващите замърсители?

Възникващите замърсители (ECS), разнообразна група от синтетични и естествено срещащи се химикали, наскоро придобиха значително внимание в науката за околната среда и обработката на водата. Тези замърсители, включително фармацевтични продукти, продукти за лична хигиена, ендокринни - нарушаващи съединения и различни индустриални химикали, обикновено не се наблюдават или регулират, но могат да представляват потенциални рискове за човешкото здраве и околната среда. Като доставчик на активиран въглерод филтриране, аз съм нетърпелив да проуча как се представят нашите продукти при премахването на тези нововъзникващи замърсители.

Разбиране на възникващите замърсители

Възникващите замърсители влизат в околната среда по различни пътища. Фармацевтичните продукти се отделят от хора или животни и могат да се окажат в отпадни води. Продуктите за лична грижа, като слънцезащитен крем и козметика, се измиват и пускат във водната система. Промишлените химикали се изхвърлят по време на производствените процеси. Ниските концентрации на тези замърсители, често в диапазона от микрограми на литър до нанограми на литър, ги правят трудни за откриване и отстраняване.

Потенциалните въздействия на нововъзникващите замърсители са широки. Някои ендокринни - разрушаващите съединения могат да попречат на хормоналните системи на хората и дивата природа, което води до репродуктивни разстройства, аномалии в развитието и проблеми с имунната система. Фармацевтичните продукти могат да допринесат за развитието на антибиотични резистентни бактерии, което е основна глобална грижа за здравето.

Механизмът на филтриране на активен въглерод

Активираният въглерод е порест материал с голяма повърхност, обикновено варира от 500 до 1500 квадратни метра на грам. Тази висока повърхност осигурява множество адсорбционни места за замърсители. Процесът на адсорбция възниква, когато молекулите на замърсителя се придържат към повърхността на активирания въглерод.

Има два основни типа сили, участващи в адсорбцията: физическа адсорбция и химическа адсорбция. Физическата адсорбция, известна още като физисорбция, се дължи главно на силите на ван дер Ваал между замърсителните молекули и въглеродната повърхност. Химическата адсорбция или химисорбция включва образуването на химични връзки между замърсителите и въглерода.

Изпълнение на филтриране на активен въглерод при отстраняване на възникващите замърсители

Адсорбционен капацитет

Адсорбционният капацитет на активен въглерод за нововъзникващите замърсители зависи от няколко фактора. Свойствата на активирания въглерод, като разпределение на размера на порите, повърхностна площ и повърхностна химия, играят решаваща роля. Например, микропорестият активен въглерод (размер на порите <2 nm) е по -ефективен при адсорбиране на малки замърсители, възникващи молекули, докато мезопорестият активен въглерод (размер на порите между 2 - 50 nm) може да побере по -големи молекули.

НашитеБързо диспергируем активен въглероде проектиран да има добре балансирано разпределение на размера на порите, което му позволява да адсорбира широк спектър от нововъзникващи замърсители. Той може бързо да се разпръсне във вода, увеличавайки контактната зона между въглерода и замърсителите и повишава ефективността на адсорбцията.

Селективност

Активираният въглерод показва различни степени на селективност към различни нововъзникващи замърсители. Някои замърсители с висока хидрофобност са по -лесно адсорбирани върху въглеродната повърхност. Например, много фармацевтични съединения с не -полярни функционални групи могат ефективно да бъдат отстранени чрез активен въглерод.

Въпреки това, наличието на други вещества във водата, като естествена органична материя (NOM), може да се конкурира с възникващите замърсители за адсорбционни места на въглерода. NOM е сложна смес от органични съединения, които обикновено се намират в повърхностните води и подземните води. Той може да намали капацитета на адсорбция на активен въглерод за нововъзникващи замърсители. НашитеАктивиран въглерод с висока производителносте специално лекуван, че има по -висок афинитет към нововъзникващите замърсители, дори в присъствието на NOM.

Кинетика на адсорбцията

Скоростта, с която възникващите замърсители се адсорбират върху активен въглерод, също е важен фактор. Адсорбционната кинетика се влияе от скоростта на прехвърляне на масата на замърсителите от насипния разтвор към въглеродната повърхност и скоростта на дифузия в порите на въглерода.

Като цяло, първоначалната скорост на адсорбция е сравнително бърза, тъй като замърсителите бързо се прикрепят към външната повърхност на въглерода. Тъй като повърхността се наситено, скоростта на адсорбция се забавя и замърсителите трябва да се разпръснат по -дълбоко в порите. НашитеГранулиран активен въглероден филтрацияСистемата е проектирана да оптимизира процеса на пренос на маса, като гарантира бързо и ефективно отстраняване на нововъзникващите замърсители.

Казуси

Многобройни проучвания показват ефективността на филтрирането на активен въглерод при отстраняване на възникващите замърсители. В пречиствателна станция, която използва гранулиран активен въглерод за лечение на повърхностни води, е установено, че ефективността на отстраняване на няколко фармацевтични продукти, като ибупрофен и карбамазепин, е над 80%.

В друго лабораторно проучване е използван бързо диспергиран активен въглерод за лечение на отпадни води, съдържащи ендокринни - нарушаващи съединения. Резултатите показват, че въглеродът може да намали концентрацията на тези съединения до под ограничението за откриване за кратък период от време.

Предизвикателства и ограничения

Въпреки че активираният филтриране на въглерод е ефективен за отстраняване на много нововъзникващи замърсители, все още има някои предизвикателства. Едно от основните предизвикателства е регенерацията на активен въглерод. След като въглеродът е наситен със замърсители, той трябва да бъде регенериран, за да възстанови неговия адсорбционен капацитет. Процесът на регенерация може да бъде енергиен - интензивен и може също да причини известна загуба на въглерод.

Друго ограничение е високата цена на активен въглерод, особено за видове с високи производителност. Цената на активирания въглерод може да бъде важен фактор за големи мащабни пречиствателни станции за вода.

Заключение

Активираната филтриране на въглерод е обещаваща технология за отстраняване на нововъзникващи замърсители от вода. Нашите продукти, включителноБързо диспергируем активен въглерод,Активиран въглерод с висока производителностиГранулиран активен въглероден филтрация, са проектирани да осигуряват висока ефективност на широк спектър от нововъзникващи замърсители.

Ако се интересувате да научите повече за нашите продукти за филтриране на активен въглерод или да имате специфични изисквания за пречистване на водата, ние ви приветстваме да се свържете с нас за по -нататъшно обсъждане и потенциални поръчки. Ние се ангажираме да ви предоставим най -добрите решения за възникващо премахване на замърсители.

ЛИТЕРАТУРА

1. Crini, G., & Lichtfouse, E. (2019). Адсорбция на нововъзникващи замърсители върху активирани въглероди: преглед. Писма по химия на околната среда, 17 (1), 29 - 61.
2. Westerhoff, P., Snyder, S., Wert, E., & Rosario - Ortiz, FL (2005). Отстраняване на ендокринни разрушители и фармацевтични продукти по време на озонация и активиран въглерод обработка на вода. Водни изследвания, 39 (19), 4797 - 4807.
3. Ray, AK, & Kim, JH (2016). Адсорбция на нововъзникващи замърсители върху въглеродни материали. В въглеродни наноматериали за опазване на околната среда (стр. 1 - 43). Springer, Cham.