فیلتر تصفیه آب کربن فعال چیست و چه کاربردی دارد؟ کربن فعال ماده ای بسیار قوی برای کاهش و از بین بردن طعم و بوی بد و همچنین کلر آب است. رایج ترین ماده ای که معمولاً برای ضدعفونی آب در تصفیه خانه های شهری استفاده می شود «کلر» است. با وجود اینکه کلر دارای اثر ضدعفونی بالایی است، مواد و فرآورده های جانبی در آب ایجاد می کند که برای سلامتی مضر و حتی سرطان زا هستند. وجود کلر در کنار این فرآورده های جانبی علاوه بر مضر بودن، باعث ایجاد طعم و بوی نامناسب آب نیز می شود.
کربن فعال این قابلیت را دارد که علاوه بر کلر، بخش زیادی از مواد آلی محلول در آب را که باعث ایجاد طعم و بوی نامطبوع می شوند، از بین ببرد. مواد آلی محلول در آب با عبور از کربن فعال به سطح دانه های کربن می چسبند و بدین ترتیب آب خروجی از فیلتر کربن بدون کلر و با طعم و بوی بسیار مناسب و مطبوع خواهد بود. امروزه از فیلترهای کربنی به اشکال مختلف مانند کارتریج، گرانول و پودر برای مصارف مختلف در تصفیه آب خانگی، نیمه صنعتی و صنعتی استفاده می شود.
فیلتر کربنی (Carbon filter) چیست؟
وجود مواد آلی در آب که همگی ساختار کربنی دارند، بر کیفیت آن تأثیر منفی می گذارد و بر کدورت، بو و طعم آن تأثیر زیادی می گذارد. فیلتر کربن یا فیلتر کربن فعال به دلیل وجود کربن فعال در واکنش با مواد آلی فعال بوده و بلافاصله مواد آلی را جذب کرده و باعث حذف سطح زیادی از آلاینده ها در آب می شود. ایجاد پیوند دوقطبی لحظه ای که ذرات جامد موجود در آب با سطوح بیرونی فیلتر کربن فعال ایجاد می کنند، دلیل اصلی جذب مواد آلی توسط این فیلترها است.
کربن فعال یا کربن اکتیو چیست؟
کربن تولید شده در پوسته نارگیل، مواد چوبی یا پلاستیکی و غیره، زمانی که در معرض مواد شیمیایی خاص یا بخار آب در شرایط دمایی خاص قرار گیرد، به اصطلاح کربن فعال است. پس از فعال شدن کربن، سوراخ های کوچک و گاه بزرگی بر روی سطح آنها ایجاد می شود که شرایط را برای حذف مواد و ترکیبات آلی معلق در آب فراهم می کند. لازم به ذکر است که بسته به نوع کربن فعال از روش های مختلفی برای حذف آلاینده های آب استفاده می شود.
به عنوان مثال، در روش های فیزیکی، کربن به عنوان یک فیلتر عمل می کند و ذرات بزرگ نمی توانند از سوراخ های کوچک روی سطح کربن فعال عبور کنند. در برخی موارد لایه ای از کربن فعال ایجاد می شود و آب از روی آب عبور می کند. ترکیبات آلی و بسیاری از آلاینده های موجود در آب به سمت کربن فعال با بار مثبت با یون های منفی جذب می شوند.
روش کار فیلترهای کربنی
کربن فعال تصفیه آب را با استفاده از روش جذب سطحی (جذب) انجام می دهد. کربن فعال از طریق فرآیندی تولید می شود که تخلخل سطحی و جذب بسیار بالایی در دانه های آن ایجاد می کند. در واقع، از آنجایی که ذرات به یک سطح چسبنده می‌چسبند، کلر و مواد آلی نیز توسط سطح کربن فعال جذب می‌شوند. تخلخل و سوراخ در کربن فعال بسیار کوچک است.
هرچه این سوراخ ها کوچکتر باشند، ظرفیت جذب سطحی آنها بیشتر خواهد بود. هر گرم کربن فعال دارای سطحی بیش از 500 متر مربع برای جذب است! دبی کم، وجود فشار در جریان آب و زمان تماس بیشتر آب با کربن فعال باعث افزایش بهره وری و راندمان جذب سطحی در کربن فعال می شود.
کاربرد کربن فعال
علاوه بر استفاده از کربن فعال برای تصفیه آب، فیلتر کربن یا بستر کربن را می توان در سایر صنایع تصفیه استفاده کرد. از کاربردهای کربن فعال می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- حذف بو، رنگ و آلاینده ها در تصفیه آب
- بهبود رنگ و طعم آب میوه ها در مراکز غذایی
- تهویه مطبوع
- جداسازی کربوهیدرات ها در صنایع شیمیایی
- استفاده در سموم کشاورزی و باغبانی
- در صنایع مختلف از جمله چرم، بازیافت طلا، بازیافت حلال استفاده می شود
انواع فیلتر کربنی
فیلترهای کربن یا کربن فعال با توجه به نوع کربن و اندازه ذرات آن به گروه های مختلفی تقسیم می شوند که عبارتند از:
- فیلتر کربنی دانه ای (Granular Activated Carbon)
- فیلتر کربن اکتیو پودری (Powdered Active Carbon)
- فیلتر کربنی بلاک (Active Carbon Filter Block)
فیلتر کربن دانه ای یا دانه ای (GAC)، که به عنوان فیلتر کربن شنی نیز شناخته می شود، همانطور که از نام آن پیداست، تصفیه آب را با ذرات کربن کوچک به اندازه ماسه انجام می دهد. سطح تماس و تماس آب با دانه های ماسه کربنی کوچکتر از نوع پودری آن است و در نتیجه تاثیر کمتری دارد.
فیلتر کربن فعال پودری یا PAC دارای بالاترین سطح تماس با قطرات آب بوده و توانایی جذب مواد آلی و حذف رنگ، بو و طعم آب بیشتر از نمونه های دیگر است. فیلترهای کربن بلوک به دلیل اندازه و ابعاد بزرگ کربن، ظرفیت جذب کمتری دارند، اما می توانند عملکرد بهتری نسبت به دو فیلتر قبلی در حذف مواد معلق در آب داشته باشند. به طور کلی، GAC و PAC اغلب در تصفیه خانه های آب استفاده می شوند.
از چوب، زغال سنگ و پوسته نارگیل برای تولید کربن فعال استفاده می شود که به روش های مختلفی مانند فعال سازی حرارتی و فعال سازی شیمیایی تولید می شود. به دلیل جذب عالی کربن تولید شده توسط پوست نارگیل، این نوع کربن اغلب برای سیستم های تصفیه آب با فیلتر کربن استفاده می شود. البته لازم به ذکر است که کربن فعال پوسته نارگیل نسبت به سایر فیلترها گرانتر است.
روش تصفیه آب با فیلتر کربن اکتیو
ساختار کلی دستگاه های تصفیه آب که با فیلترهای کربن فعال کار می کنند شامل مخزن، شیر ورودی، سیلیس، کربن فعال و شیر خروجی می باشد. محفظه فیلتر کربن فعال معمولا از فولاد، فولاد کربن با رنگ اپوکسی یا FRP ساخته شده است. آب با سطح PH خنثی از شیر ورودی وارد مخزن شده و مواد آلی را از دست می دهد و از لایه های کربنی عبور می کند و در نهایت با عبور از سیلیس مواد معلق نیز خارج می شود و آب شفاف و بی بو، بی مزه و بی مزه است. بی رنگ خروجی به بیرون مخزن منتقل می شود.
نکته مهم در ساخت فیلترهای کربن این است که در این فیلترها علاوه بر کربن فعال از سیلیس نیز استفاده می شود که نقش بسیار مهمی در جذب مواد معلق در آب دارد. بنابراین ابتدا یک لایه دی اکسید سیلیکون قرار می گیرد و روی آن را کربن می پوشانند. عبور ذرات معلق و جذب مواد آلی توسط فیلترهای کربنی در نهایت منجر به تشکیل نوعی لایه ژل بر روی آن می شود که کارایی فیلتر را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. به همین دلیل تمیز کردن و بازیابی فیلتر با روش های مختلف مانند شستشوی معکوس با شستشوی معکوس ضروری است.
مزایای تصفیه آب با فیلتر تصفیه آب کربن فعال
فیلترهای کربن فعال به دلایل مختلفی در سیستم های تصفیه آب کاربرد فراوانی دارند که مهمترین آنها به شرح زیر است:
- حذف رنگ، بو و طعم در آب
- حذف کلر، بنزن، رادون، ترکیبات THM
- حذف H2S آب
- نصب و نگهداری آسان و ارزان
- شستشوی آسان به روش بک واش
روش‌های احیای فیلترهای کربن اکتیو
با جذب مواد آلی یا کلر باقی مانده در آب در سطح کربن فعال، ظرفیت جذب کربن فعال به تدریج کاهش می یابد. در اینجا سه راه برای احیای فیلتر کربن فعال وجود دارد:
تعویض کربن فعال
ساده ترین راه برای احیای فیلتر کربن فعال حذف کربن فعال قدیمی و پر کردن فیلتر با محیط کربن فعال جدید است. این عمل بسته به طراحی فرآیند، هر سه ماه یک بار، هر شش ماه یا سالانه قابل انجام است.
احیا از طریق بخار آب
بخار داغ ترجیحاً بالای 150 درجه سانتیگراد می تواند روغن و مواد روغنی جذب شده توسط کربن فعال را تمیز کند. بخار آب همچنین می تواند منافذ کربن فعال را گسترش دهد و قدرت جذب کربن فعال را بازیابی کند. این روش در کارخانه هایی که دارای خط بخار آب گرم هستند قابل استفاده است.
احیا از طریق ازن (O3)
ازن (O3) می تواند آلاینده ها را روی کربن فعال اکسید کند. شستشوی معکوس می تواند ظرفیت جذب و تصفیه فیلترهای کربن فعال را تا حدودی بهبود بخشد، به همین دلیل است که گاهی اوقات سیستم شستشوی معکوس در طراحی این فیلترها دیده می شود. اما عمل شستشوی معکوس در فیلترهای کربن فعال در واقع فقط جهت و زاویه قرارگیری گرانول های کربن فعال را تغییر می دهد و نقش اساسی در بهبود توانایی جذب کربن فعال ندارد.
طراحی و تولید فیلتر کربنی در رویان فیلتر
گروه صنعتی رویان فیلتر یکی از بزرگترین و قدیمی ترین تیم های تولید کننده تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب می باشد که محصولات متنوعی دارد. یکی از کاربردی ترین محصولات تولید شده از این مجموعه فیلتر کربنی است که برای تصفیه خانه های صنعتی بزرگ استفاده می شود. برای اطلاع از ویژگی های این محصول و استعلام قیمت، کارشناسان گروه صنعتی رویان فیلتر آماده ارائه مشاوره رایگان از طریق راه های ارتباطی درج شده در سایت می باشند.
کربن اکتیو چطور در تصفیه آب عمل می کند؟
بسته به تجهیزاتی که در فرآیند تصفیه آب استفاده می شود، روش حذف آلاینده ها از طریق کربن فعال برای آنها متفاوت است. یکی از رایج ترین دستگاه های مورد استفاده در صنعت تصفیه آب فیلتر کربن است که بر اساس جذب آلاینده ها توسط ذرات کربن فعال کار می کند. عبور آب از فیلتر کربن باعث می شود که آلاینده هایی که رنگ و بوی آب را تغییر داده اند به بدنه فیلتر بچسبند و آب تصفیه شده خارج شود. البته لازم به ذکر است که برای تصفیه بهتر آب از بسترهای سیلیسی نیز در فیلتر کربن استفاده می شود.
بستر کربن اغلب در تصفیه خانه های بزرگ فاضلاب استفاده می شود. عبور آب از بستر کربن باعث می شود که آلاینده ها و ترکیبات آلی با یون های منفی به سمت کربن های دارای بار مثبت جذب شده و روی سطح کربن رسوب کنند. در نتیجه مقدار زیادی از آلاینده های موجود در آب حذف می شود. لازم به ذکر است که کربن فعال در تصفیه آب، میکروارگانیسم ها و میکروب هایی را که باعث تغییر رنگ و بوی آب می شوند، از بین می برد.
قیمت فیلتر کربن فعال شده
در خرید فیلتر کربن علاوه بر توجه به کیفیت و کارایی دستگاه، باید قیمت فیلتر کربن را نیز در نظر بگیرید. تفاوت قیمت فیلترهای کربن اکتیو تولیدی و عرضه شده به چند عامل مهم بستگی دارد که مهمترین آنها برند سازنده، اندازه، مدل، جنس بدنه و میزان کربن سازنده است. برای اطلاع از قیمت فیلتر کربن ساخت گروه صنعتی رویان فیلتر می توانید از راه های ارتباطی درج شده در پایین صفحه استفاده نمایید.
نکته نهایی در مورد فیلتر تصفیه آب کربن فعال
فیلترهای کربن فعال با جذب آلودگی را از بین می برند. جذب ذرات مانند اسفنجی عمل می کند که خیس می شود و با آب اشباع می شود. ترکیبات آلی به سطح فیلتر کربن می چسبند یا می چسبند زیرا هم آب و هم آلاینده ها ترکیبات قطبی هستند که یکدیگر را جذب می کنند.
فیلترهای کربن فعال بسیار متخلخل هستند و سطح بالایی دارند و در کاهش طعم، بو و سایر ذرات موجود در آب موثر هستند. یک فیلتر کربن فعال دارای منافذ ریز است که در میکرون اندازه گیری می شود. هرچه میکرون کوچکتر باشد، فیلتراسیون دقیق تر است. سرعت جریان و فشار کم به آلاینده ها زمان بیشتری برای چسبیدن به کربن می دهد. هر چه آب بیشتر با سطح فیلتر کربن تماس داشته باشد، درمان موثرتر است.
فیلتر کربن فعال توانایی قابل توجهی در کاهش طعم، بو و کلر دارد. کارخانه های تصفیه کلر و کلرامین را به آب اضافه می کنند که باعث ایجاد محصولات جانبی سرطان زا می شود. این مواد ضدعفونی کننده در آب آشامیدنی شما باقی می مانند و به آن طعم کلر می دهند. کربن فعال ترکیبات کلر را که باعث می شود آب شما طعم یا بو شود، از بین می برد، زیرا آلاینده ها به سطح فیلتر کربن فعال می چسبند و آب بدون بو و مواد شیمیایی به شما می دهند.
مقالات پیشنهادی
خرید بهترین فیلتر تصفیه کننده آب با قیمت مناسب
نکات مهم در هنگام خرید فیلتر دستگاه تصفیه آب خانگی
کارخانه تولید فیلتر تصفیه آب در ایران
کدام فیلتر تصفیه آب آلاینده های بیشتری را حذف خواهد کرد؟
