Desalinización Carbón activado
Comprar carbón activado para desalinización
El carbón activado se utiliza principalmente como medio eficaz de pretratamiento en la desalinización del agua de mar. Debido a su estructura de poros muy desarrollada y a la química de su superficie, el carbón activado saturado adsorbe compuestos orgánicos disueltos (toxinas de algas, ácidos húmicos, etc.), cloro residual, iones de metales pesados (plomo, mercurio, etc.) y precursores de olores del agua de mar, protege el sistema de membranas de ósmosis inversa aguas abajo de la contaminación y la oxidación, y su capacidad única para adsorber y también ayudar a catalizar contaminantes puede prolongar la durabilidad de la membrana entre 30 y 50%. Cuando el carbón activado se combina también con métodos de oxidación por ozono o de modificación biológica, la tasa total de eliminación de contaminantes puede ser >90%. Sigue teniendo muchas ventajas, como una gran tolerancia a la sal, un bajo coste de funcionamiento y una estructura de funcionamiento modular. Todo ello contribuye a que siga siendo la tecnología de pretratamiento más común en el funcionamiento sostenible de las plantas desalinizadoras de agua de mar, así como en las operaciones económicas.
Retos del sector
Riesgo económico
- En los entornos con agua de mar, el carbón activo suele tener que sustituirse cada 3 ó 6 meses, lo que aumenta los costes de material y mano de obra.
- Requiere la instalación de depósitos de filtro de carbono, dispositivos de lavado a contracorriente, instrumentos de control, etc., lo que aumentará la inversión inicial.
Riesgos medioambientales y sanitarios
- Para liberar COV (compuestos orgánicos volátiles), se requiere una instalación de tratamiento de gases de escape.
- La superficie del carbón activo es propensa a convertirse en un caldo de cultivo para bacterias (como la legionela), por lo que debe desinfectarse con regularidad. De lo contrario, podría contaminar la membrana de ósmosis inversa posterior o el agua del producto final.
- El carbón activado casi no tiene capacidad de adsorción de boro en el agua de mar (con una concentración común de 4-5 mg/L), y requiere el uso de membranas de ósmosis inversa (en una versión con alta tasa de eliminación de boro) o procesos de postratamiento.
Dificultades técnicas
- La estructura microporosa del carbón activado (con diámetros de poro que oscilan entre 1 y 2 nm) es incapaz de adsorber iones de sales inorgánicas como Na⁺ y Cl-. No puede reducir directamente la salinidad, sino que debe recurrir a procesos principales como la ósmosis inversa o la destilación.
- La concentración de sustancias orgánicas en el agua de mar es elevada (como las secreciones de las algas y los ácidos húmicos), y el carbón activado es propenso a saturarse rápidamente, por lo que es necesario sustituirlo o regenerarlo con frecuencia.
- Los iones como Ca²⁺ y Mg²⁺ compiten con las sustancias orgánicas por los sitios de adsorción, reduciendo así la eficacia de eliminación del carbón activado para los contaminantes objetivo (como cloro, pesticidas).
- Las sustancias en suspensión en el agua de mar (como sedimentos y microorganismos) son propensas a obstruir los poros del carbón activo, aumentando la caída de presión del sistema. Por lo tanto, es necesario un paso adicional de prefiltrado (como la filtración por arena).
tipos de carbón activado relacionados
- Valor de yodo: 600-1200
- Tamaño de malla: 1×4/4×8/8×16/8×30/12×40/20×40/20×50/30×60/40×70 (Más tamaños a petición)
- Densidad aparente: 400-700
- Valor de yodo: 500-1300
- Tamaño de malla:0,9-1mm/1,5-2mm/3-4mm/6mm/8mm(Más tamaños a petición)
- Densidad aparente: 450-600
- Valor de yodo: 500-1300
- Luz de malla: 150/200/300/350 (Más luces a petición)
- Densidad aparente: 450 - 550
- Valor de yodo: 400-800
- Tamaño de malla: 100×100×100 mm/100×100×50 mm (densidad celular personalizada bajo pedido)
- Densidad aparente: 350-450
- Diámetro interior：1,5-8 mm
- Valor de yodo: 700-1200 mg/g
- Superficie 700-1200 m²/g
- Densidad aparente: 320-550 kg/m³
- Valor de yodo: 700-1200 mg/g
- Superficie 700-1200 m²/g
- Densidad aparente: 320-550 kg/m³
- Valor de yodo: 700-1200 mg/g
- Superficie 700-1200 m²/g
- Densidad aparente: 300-650 kg/m³
- Valor de yodo: 700-1200 mg/g
- Superficie 700-1200 m²/g
- Densidad aparente: 320-550 kg/m³
- Método de activación: Activación por vapor/gas a altas temperaturas
- Estructura de los poros: Microporosa-dominada, distribución uniforme de los poros.
- Perfil medioambiental: Sin productos químicos, bajo contenido en cenizas
- Aplicaciones principales: Adsorción en fase gaseosa, purificación de agua potable
- Método de activación: Activación química (por ejemplo, H₃PO₄/ZnCl₂) a temperaturas moderadas.
- Estructura de los poros: Mesoporoso-rico, mayor área superficial
- Eficiencia del proceso: Menor tiempo de activación, mayor rendimiento 30-50%
- Tratamiento posterior: Lavado con ácido para eliminar residuos
- Funcionalización: Cargado con agentes activos (por ejemplo, I₂/Ag/KOH).
- Adsorción selectiva: Captura mejorada de contaminantes específicos (por ejemplo, Hg⁰/H₂S/gases ácidos).
- Personalización: Químicamente optimizado para los contaminantes objetivo
- Aplicaciones principales: Tratamiento de gases industriales, protección QBRN
Por qué utilizar nuestro carbón activado
Alto rendimiento de adsorción
Índice de yodo ≥ 1100 mg/g, contenido microporoso > 70%, la capacidad de adsorción de sustancias orgánicas de moléculas pequeñas (como fenoles, toxinas de algas) en agua de mar es 30-50% superior a la de los productos convencionales.
Diseño tolerante a la sal y resistente a la corrosión
Utilizando carbón vegetal a base de cáscara de coco + recubrimiento de grafeno, la estabilidad en agua de mar con una salinidad de ≤ 60 g/L se incrementa en 3 veces, y la vida útil es de hasta 6-12 meses
Estructura de poros personalizada
Diseñe gradientes de poros en función de la calidad del agua afluente: la capa superior tiene poros grandes (50-100 μm) para retener los sólidos en suspensión, la sección intermedia tiene mesoporos (2-50 nm) para el transporte de contaminantes, y la capa inferior tendrá microporos (1-2 nm) diseñados para absorber los contaminantes a mayor profundidad.
Producción ecológica y segura
Preparación de materias primas de biomasa, la huella de carbono es 65% menor que la del carbón vegetal a base de carbón, pasando NSF / ANSI 61 certificación de seguridad del agua potable, sin riesgo de lixiviación de metales pesados.
Proceso y tecnología
1. Purificación por adsorción previa al tratamiento
Resumen de la solución
El carbón activado como material principal en la etapa de pretratamiento se utiliza principalmente para la adsorción y eliminación de sustancias orgánicas, cloruro residual, coloides, olores y algunos metales pesados del agua, para disminuir la carga del proceso de desalinización posterior, como la ósmosis inversa (OI) o la destilación, y prolongar la vida útil de la membrana y la calidad del agua producto.
Principales ventajas
- Puede adsorber simultáneamente sustancias orgánicas, cloro residual, sustancias causantes de olores, coloides y algunos metales pesados, reduciendo así la carga de los procesos posteriores.
- Elimina eficazmente el cloro residual para evitar daños por oxidación en la membrana de ósmosis inversa (OI); reduce la contaminación por materia orgánica, disminuye la frecuencia de limpieza de la membrana y prolonga la vida útil de la membrana de 20% a 30%.
- Mejoran los indicadores de calidad del agua, cumplen los requisitos del agua de alimentación de ósmosis inversa y reducen el riesgo de crecimiento de biopelículas en la superficie de la membrana.
- El propio carbón activado no es tóxico y no libera sustancias nocivas. Además, el cloro residual tras la adsorción se convierte en iones de cloruro inocuos.
-
Adecuado para entornos de agua de mar de alta salinidad, y es poco probable que sufra disolución química o colapso estructural.
2. Proceso de combinación
Resumen de la solución
El proceso combinado de carbón activo mejora considerablemente la eficiencia de eliminación de contaminantes, prolonga la vida útil del equipo principal (por ejemplo, las membranas de ósmosis inversa) y mejora la eficiencia económica del sistema, gracias a las sinergias de varias tecnologías.
Principales ventajas
- Puede adsorber simultáneamente sustancias orgánicas, cloro residual, metales pesados, sustancias causantes de olores y coloides, cubriendo más de 90% de los contaminantes comunes de pretratamiento.
- Sigue siendo eficaz para contaminantes de baja concentración. Cuando se combina con carbón activado, el método de fotocatálisis-carbón activado puede alcanzar una tasa de degradación de 99%.
- Tras la optimización del pretratamiento, la presión de funcionamiento del sistema de ósmosis inversa se reduce de 10% a 15%, con el consiguiente ahorro de energía.
- El carbón activado biológico (CAB) utiliza microorganismos para degradar la materia orgánica, reduciendo la dosis de agentes químicos en más de 30%.
- El ozono descompone las moléculas grandes, mientras que el carbón activado adsorbe las pequeñas, con lo que se resuelve el problema de la insuficiente capacidad de adsorción única.
3. Protección del sistema de membranas
Resumen de la solución
El carbón activado provoca la descomposición del cloro residual (Cl₂/HClO) a través de grupos funcionales superficiales (es decir, grupos carboxilo) en iones cloruro inofensivos (Cl-) a una velocidad de reacción superior a 95%, en lugar de provocar daños oxidativos en la capa de poliamida de la membrana de ósmosis inversa.
Principales ventajas
- Descomponen rápidamente el cloro residual, eliminan eficazmente las sustancias orgánicas, retienen las partículas coloidales y adsorben algunos iones de metales pesados
- Reducen significativamente la adhesión de microorganismos y sus metabolitos a la superficie de la membrana
- Forma un sistema de protección multinivel junto con procesos como la filtración multimedios y la ultrafiltración, y se combina con el ozono y el tratamiento biológico para potenciar el efecto.
- No causa contaminación secundaria y no introduce sustancias nocivas. Es adecuado para el pretratamiento de agua de mar con diferentes salinidades y turbiedades.
- Prolongar la vida útil de las membranas de ósmosis inversa, reducir la frecuencia de limpieza y disminuir el consumo energético del sistema.
4. Eliminación selectiva de contaminantes especiales
Resumen de la solución
El sistema de membranas se ha mejorado para tener una tolerancia 10 veces mayor a contaminantes especiales como toxinas de algas y residuos de medicamentos, lo que supone un apoyo técnico clave para garantizar la seguridad del agua potable.
Principales ventajas
- Mediante el control del tamaño de los poros (como 1,2 nm para la focalización de antibióticos) y a través de la modificación de la superficie (-SH para la focalización de Hg²⁺), la tasa de eliminación de contaminantes emergentes como PPCPs y PFAS ha superado el 90-99%.
- Bajo una concentración de sal de 35g/L, la capacidad de adsorción de bisfenol A por el carbón modificado hidrofóbico alcanzó 120mg/g.
- Adsorción eficaz de Cd²⁺ en condiciones ácidas, y eliminación de As³⁺ en medio alcalino.
- Durante el periodo de brote de toxina algal (con una concentración > 10 μg/L), se siguió manteniendo una tasa de eliminación de 95%.
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