Aktif karbon ve tortu filtresi arasındaki fark nedir?

1. giriiş

Su arıtımı kamusal sağlık, sektör ve ortam için hayati önem taşır. Saflaştırma Modern teknolojiler, tortu ile kirleticilerden kurtulmak için ana ve karbon filtreleri temel türlerdir. Her ikisi de su yüksek kalitesini iyileştirse de, ayırt edici kavramlardan yararlanırlar ve farklı kirleticileri hedefler.

Bu aritcle, aktif karbon ve enkaz filtrelerini karşılaştırır, mekanizmalarını, hedef kirleticilerini, ortam türlerini, verimliliği, çok aşamalı sistemlerde kombinasyon, seçenek gereksinimleri ve gelecekteki solukları karşılaştırır. Odak noktası, çok aşamalı düzenlemelerin geçerli olduğu mülk ve hafif iş alkol tüketimi su temini. Belirli rollerini tanımak, güvenilir, uygun maliyetli terapi seçenekleri oluşturmanın anahtarıdır.

2. Temel filtreleme cihazları

Filtre etkinliği fiziksel ve kimyasal mekanizmalara dayanır. Tortu filtreleri çoğunlukla mekaniktir, karbon üzerinde açılırken fiziksel ve kimyasal iletişimden yararlanır.

Tortu filtreleri:   Aracılığıyla özellik  mekanik süzme  Ve  derinlik filtreleme  . Bekletme, filtrenin gözenek boyutundan daha büyük katılar, bir ekran gibi yüzeye veya medya matrisinde yakalanır.  Bükülmüş polipropilen  Ve  telli  Filtreler derinlik yakalama için nominal kalınlığı kullanır  Pileli filtreler   Yüzey ve ön katmanlardaki parçacıkları yakalayarak daha yüksek dolaşım ve kapasite için daha büyük yüzey sağlayın. Etkinlik Micron skoru ile belirtilir.

Karbon filtreleri : Aracılığıyla çalıştırın  adsorpsiyon  . Aktif karbon, van der Waals basınçlarını (fiziksel) kullanan sikleştirilmiş kirleticilerin yapıştığı geniş alanda oldukça gözeneklidir.  Kemisorpsiyon  (kimyasal bağlanma) ve  katalitik azaltma  Ayrıca olur. Temel karbon klordan kimyasal olarak kurtulur. Katalitik karbon bunu kloraminler için arttırır ve katalitik olarak parçalar. Geçirgen yapı (mikroporlar, mezoporlar, makrogler) ve aktivasyon işlemi adsorpsiyon kapasitesi ve kinetikler oluşturur.

3. Hedef safsızlıklar ve eliminasyon verimliliği

Tortu ve karbon filtreleri, farklı kontaminasyonları hedefleyerek karşılık gelen hale getirir.

Enkaz filtreleri:  Kaldırmak  Asma katılar  ,  bulanıklık  , Ve  parçacık sorunu  Kum, silt, pas ve ölçek gibi. performans mikron skoruna dayanır. Çözünmüş maddeleri, kimyasalları veya mikroorganizmaları çıkarmazlar.

Tetiklenen karbon filtreler:  Verimli  Likifiye organik bileşikler  ,  klor  ,  kloramin  ,  tat/koku maddeleri  ,  VOC'ler  ve biraz  ağır metaller  kurşun gibi. Adsorpsiyon, polar olmayan organikler için etkilidir.

• Klor/Kloraminler:  Ortak karbon, ücretsiz klordan kimyasal olarak kurtulur. Katalitik karbon, katalitik ayrışma yoluyla kloraminler için çok daha iyidir.
• Organik bileşikler/VOC'ler:  Büyük yüzey, tat/koku/rengi tetikleyen organik maddeyi ve birkaç VOC'yi tetikleyen sikifiye maddesini adsorbe eder.
• PFAS:  GAC, uzun zincirli bileşikler için daha iyi olan PFA'ları ortadan kaldırır. Adsorpsiyon hidrofobik/elektrostatik etkileşimleri gerektirir. Etkinlik karbon türü, temas süresi, su kimyası ve diğer unsurlarla farklıdır.
• Ağır metaller:  Bazı adsorpsiyon/iyon değişimi yoluyla bazı çıkarma, ancak kapasite organiklerden daha düşüktür. Karbon blok filtreleri kurşun için sıklıkla daha iyidir.

Aktif karbon genellikle  etkili değil  Mikrobiyal kontaminantlara karşı, sıvılaştırılmış mineraller, nitratlar veya diğer inorganikler [58] Bunlar için başka teknikler gereklidir.

4. Filtre Ortam Türleri ve Yapılandırmalar

Her iki filtre türü de çeşitli verimlilik özelliklerine sahip farklı tiplerde bulunabilir.

Tortu filtresi medya türü: 

• Döndürülmüş (eriyik üflenmiş) polipropilen:  Termal olarak yapışmış lifler, derinlik arıtma için derecelendirilmiş yoğunluk, uygun maliyetli.
• Telli:  String, yüksek akış/viskoz sıvılar için yararlı olan çekirdek, kontrollü bir yoğunluğun etrafında sarılır.
• Katlanmış:  Daha düşük stres düşüşü, daha fazla akış/kapasite için çekirdek, büyük bir alanda katlanmış ortam (selüloz, polipropilen, polyester). Bazıları yeniden kullanılabilir [68] karbondan oluşabilir.

Ortak kartuş boyutları ve mikron sıralamalarında (örn. 50 ila 0.2 mikron) hazır.

Karbon filtresi ortamı türlerini açtı: 

• Granüler Karbon (GAC):  Düzensiz parçacıklar (0.2-5 mm). Daha düşük stres düşüşü/yüksek akış nedeniyle daha büyük sistemlerde/POE'de kullanılır. Risk altında taşıma  , azalan performans. Geri yıkanmaya ihtiyaç duyar. Kömür, ahşap veya hindistancevizi kabuklarından yapılmıştır. Hindistan cevizi kabuğu karbon genellikle tercih edilir.
• Tozlu Aktif Karbon (Özel Çıkar Grup):  Harika parçalar (< 0.1 mm). Tedavi tesislerinde bulamaç olarak kullanıldı, mülk kartuşlarında normal değil.
• Ekstrüde karbon bloğu:  Karbon tozu bağlayıcı ile birleştirildiğinde, sağlam bir bloğa ekstrüde edilmiştir. Kıyafet, kalın yapı, spesifik gözenek boyutu. Üstün Verimlilik/Kapasite Vs. GAC daha küçük boyutlu parçacıklar/daha uzun temas süresi. Taşıma, minimum cezaları ortadan kaldırır. GAC'den daha büyük basınç düşüşü. Bağlayıcı yapıyı/liçlemeyi etkiler.
• Katalitik karbon:  Özellikle gelişmiş katalitik aktivite için rafine edilmiş, kloraminler ve hidrojen sülfür için etkilidir. Enerjik web sitelerini arttırmak için modifiye edilmiş, hindistancevizi kabuğu bazlı. Örnekler: Calgon Centaur, Jacobi Aquasorb CX-MCA.

Çeşitli kartuş boyutları ve düzenlemelerinde (eksenel, radyal akış) sunulmaktadır. Radyal akış daha düşük stres düşüşü kullanabilir.

5. Performans metrikleri karşılaştırması.

Verimlilik kontrastı, tasarım, operasyon ve maliyeti etkileyen metrikleri içerir.

Filtrasyon Derecesi (Enkaz Filtreleri):  Mikronlarda fragman eliminasyon boyutu.

• Nominal:  Parçaların ~% 85'ini derecelendirmede veya üstünde kaldırır.
• Tam:  Ortadan kaldırır > Sıralamada veya üstü fragmanların% 99.9'u.

Adsorpsiyon kapasitesi ve kinetik (karbon filtreleri açılır): 

• Kapasite:  Yorgunluktan önce adsorbe edilen genel safsızlık miktarı. Karbon tipi, safsızlık, su kimyasından etkilenir. Hizmet ömrünü tanımlar.
• Kinetik:  Adsorpsiyon oranı. Daha hızlı kinetik, daha yüksek akış/daha küçük filtrelere izin verir. Katalitik karbon daha hızlı kloramin kinetiğine sahiptir. Daha küçük GAC boyutu kinetikleri geliştirir.

Akış hızı ve stres düşüşü: 

• Akış fiyatı:  Birim zaman başına su hacmi. GAC, karbon bloğundan daha fazla akış sağlar. Pileli enkaz, bükülmüş/yaradan daha fazla dolaşım sağlar. Radyal akış karbon, stres azalması azalabilir.
• Stres azalması:  Filtre boyunca stres azalır. Karbon Blok Vs. GAC ve akış/tıkanma ile artar.

Servis ömrü ve kapasitesi: 

• Tortu filtresi ömrü:  Parçalar ile blok, basınç düşüşünü artırın. Yaşam beklentisi etkili katılara ve toz kapasitesine bağlıdır. Genellikle 3-12 ay değiştirme.
• Aktif karbon filtresi ömrü:  Adsorpsiyon web siteleri dolduğunda veya kanallama gerçekleştiğinde tükenmiş (GAC). Yaşam beklentisi kirletici lotlarına, karbon hacmine/tipine, akış fiyatına bağlıdır. Tipik olarak 6-12 ay. Tat/koku modifikasyonları yorgunluk gösterir. Sıcak su hayatı en aza indirir. Karbon ömrünün tahmin edilmesi karmaşıktır; Sürümler, vekiller (TOC/DOC) ve izleme yardımı, ancak pilot test önemlidir 

Aile Üyesi Sermayesi ve Fonksiyonel Giderler:  . Fiyatlar Capex (gayrimenkul, ilk kartuşlar) ve OPEX'ten (ikameler, bakım, su) oluşur. Enkaz kartuşları (\ 10-30 $) karbondan daha uygun fiyatlıdır (\ 20-60 $). LCCA anahtardır. OPEX güç, sarf malzemeleri, atık su, bakım, emek içerir. GAC yatak hayatı giderleri önemli ölçüde etkiler.

6. Çok aşamalı ekipmanlarda asimilasyon.

Filtreler genellikle daha geniş çıkarma için çok aşamalı sistemlere entegre edilir.

Tipik bir düzenleme bir  Tetiklenen bir karbon filtresinin yukarısındaki tortu filtresi  . Bu, karbon filtresini, daha büyük bitleri çıkararak, ömrünü uzatarak tıkar. Yüksek tortu için, karbondan önce giderek daha ince derecelerle çok sayıda enkaz aşaması kullanılır.

Bu kombinasyon kapsamlı terapi sağlar: fiziksel bitler için tortu, kimyasal/tat/koku için karbon. RO veya UV için POU, Poe ve Ön Tedavide temeldir, membranları/lambaları kirletmeyi korur.

Optimal yerleşim, etkili su üst kalitesine ve istenen atıklara bağlıdır.

7. Seçim standartları ve uygulamaya özgü hususlar

Filtrelerin seçilmesi, uygulama ve su kaynağı faktörlerinin dikkate alınmasını gerektirir.

1. Etkili su yüksek kalitesi:  Temel yön, su analizi çağrısı. Yüksek bulanıklık enkaz saflaştırması gerektirir (mikron skoru, kapasite)  Klor/kloraminler karbon üzerinde açılır (kloraminler için katalitik). Ağır çelikler (kurşun) karbon bloğunu tercih edebilir. PFAS kaldırma GAC ​​veya anyon değişimini kullanır. Mikrobiyal kontaminasyonun ek tedaviye (UV, ultrafiltrasyon) ihtiyacı vardır.
2. İstenen atık su kalitesi:  Saflık seviyesi gerekli, standartlara uyum (EPA, NSF/ANSI 42, 53).
3. Akış hızı talepleri:  Etkileri Filtre Boyutu/Türü. GAC/Piled kalıntılar daha fazla dolaşım sunar. Yüksek dolaşım için radyal akış karbon 
4. Sistem etkisi:  Oda kısıtlamaları, kartuş ve depolama tankı sistemleri arasında etkisi seçeneği.
5. Ekonomik yönler:  LCCA hayati önem taşır [59] Capex ve OPEX'i (filtre değiştirmeleri, bakım, su) düşünün. Daha iyi tortu filtreleri aşağı akış ömrünü uzatır, ancak daha hızlı tıkar. Litre başına giderleri inceleyin.
6. Uygulama Bağlamı:  Su kullanımı (içme, ticari vb.). Pou Vs. Konut için Poe Sistemleri [59] [60] PoE tüm ev terapisi için maliyet tasarruflu olabilir [60]
7. Bakım Tercihleri:  Kartuş Yedek Vs. geri yıkama sistemleri

Bu gereksinimlerin değerlendirilmesi ideal filtre kombinasyonunu ve kurulumunu ortaya koyar.