Le charbon actif dans le traitement de l'eau : mécanisme et utilisation des méthodes

Le charbon actif est utilisé dans le traitement de l'eau principalement parL'adsorption physique est le pilier, la réduction chimique est le second pilier.Ce qui suit est une version condensée du mécanisme d'action et des directives d'utilisation :

‌I. Principaux mécanismes d'action‌

1. ‌Adsorption physique (plomb)‌

   • ‌rétention des poresLe charbon actif a une structure poreuse bien développée (1 g de charbon actif ≈ 500-1500 m² de surface) et adsorbe les polluants grâce aux forces de van der Waals :
     • ‌macroporeux(>50nm) → interception des particules en suspension
     • ‌trou central(2-50 nm) → capture de pigments, de molécules odorantes (par ex. géosmine)
     • ‌microporeux(<2nm) → Cible les petites molécules organiques (pesticides, phénols)

2. ‌Réduction chimique (auxiliaire)‌

   • ‌déchlorationLes groupes fonctionnels de surface réduisent le chlore résiduel (Cl₂/HOCl) en ions chlorure inoffensifs :
     ce2HOCl+C->2HCl+CO2\ce2HOCl+C->2HCl+LE CO2
   • ‌Métaux lourds combinésLes groupes contenant de l'oxygène (-COOH, -OH) adsorbent le plomb, le mercure, etc. par échange d'ions.

‌II - Principaux domaines d'application‌

• ‌élimination du chlore résiduelTrès efficace pour éliminer le chlore résiduel supérieur à 99%, protéger les équipements de précision (par exemple les membranes d'osmose inverse) et améliorer le goût de l'eau potable.
• ‌Élimination de la matière organiqueRéduit la DCO 50-80%, convient au traitement en profondeur des eaux usées industrielles, à la purification de l'eau de piscine.
• ‌Contrôle des odeurs et des couleursÉliminer les odeurs de terre et de moisi et les couleurs brunâtres (par exemple, les purificateurs d'eau domestiques, la restauration de l'eau dans les paysages).
• ‌interception des microtoxinesLes eaux souterraines : elles adsorbent les contaminants à l'état de traces, tels que les pesticides et les antibiotiques, pour garantir la salubrité de l'eau de boisson.

‌Troisièmement, l'utilisation d'une stratégie complète de charbon actif‌

‌1. la sélection scientifique‌

• ‌Sélection des matériaux: :
  • ‌charbon de coquille de noix de cocoPourcentage microporeux >85%, de préférence pour l'eau potable/l'adsorption de petites molécules.
  • ‌煤质炭Les mésopores sont bien développés et conviennent au traitement des eaux usées industrielles.
• ‌Paramètres de performanceLes résultats de l'étude sont les suivants : indice d'iode >1000mg/g, taux d'adsorption des CTC >70%.

‌2. les lignes directrices opérationnelles‌

• ‌Maison/piscine: :
  • ‌méthode de remplissageLe charbon granulaire (GAC) dans des cartouches filtrantes (10L/tonne d'eau), lavées à contre-courant une fois par mois pour éviter la formation de mucosités.
  • ‌cycle de remplacementLes produits de régénération à haute température requièrent un équipement spécialisé.
• ‌projet de grande envergure: :
  • ‌Conception du lit filtrantLes caractéristiques de l'adsorption sont les suivantes : épaisseur ≥1m, débit 8-15m/h (un débit trop rapide réduit le taux d'adsorption).
  • ‌le moment de la régénérationRégénération : La régénération (activation à la vapeur à 850°C) est nécessaire lorsque la capacité d'adsorption atteint 20% sur son propre poids.

‌3. le portefeuille du programme de gains d'efficacité‌

• ‌Déchloration + matières organiquesFiltration à double couche : charbon actif + sable de quartz → d'abord déchlorination anti-oxydation, puis adsorption des matières organiques.
• ‌Métaux lourds + odeurFiltre à charbon actif + KDF (alliage cuivre-zinc) → Le KDF réduit les métaux lourds, le charbon actif adsorbe les sous-produits.

‌IV. lignes directrices pour éviter les pièges‌

• ‌Mythe 1Régénération illimitée du charbon actif
  ‌la vérité sur qqch.Après une régénération de 3 à 4 fois, le pouvoir d'adsorption diminue 30%, il est recommandé de remplacer directement le charbon de bois ménager.
• ‌Mythe 2Le charbon actif peut stériliser
  ‌la vérité sur qqch.Inhibe uniquement la reproduction microbienne et doit être combinée à une désinfection par UV ou au chlore.
• ‌test d'auto-échec: :
  • Détection d'un résidu d'agent de test du chlore (les gouttes de réactif deviennent roses)
  • Odeur acide dans les effluents (libération de polluants à partir de pores saturés)

‌Référence de coût: :

• Cartouche de charbon de bois pour la purification de l'eau domestique : 50-200 ¥/an (ménage de 5 personnes)
• Système de filtration pour étang à poissons : 80 $/an (capacité de traitement de 10 tonnes/heure)
  ‌attirer l'attention sur qqch.Les eaux usées très concentrées nécessitent une pré-coagulation/un traitement biochimique, le charbon actif étant l'unité de traitement en profondeur.