Dessalinização Carvão ativado
Comprar carvão ativado para dessalinização
O carvão ativado é utilizado principalmente como um meio de pré-tratamento eficaz na dessalinização da água do mar. Devido à sua estrutura de poros muito desenvolvida e à química da superfície, o carvão ativado saturado adsorve compostos orgânicos dissolvidos (toxinas de algas, ácidos húmicos, etc.), cloro residual, iões de metais pesados (chumbo, mercúrio, etc.) e precursores de odores da água do mar, protege o sistema de membranas de osmose inversa a jusante da contaminação e oxidação, e a sua capacidade única de adsorver e também de ajudar a catalisar poluentes pode prolongar a durabilidade da membrana em 30-50%. Quando o carvão ativado é também combinado com a oxidação por ozono ou métodos de modificação biológica, a taxa total de remoção de poluentes pode ser >90%. O carvão ativado tem ainda muitas vantagens, tais como uma grande tolerância aos sais, baixos custos de funcionamento e uma estrutura de funcionamento modular. Tudo isto contribui para que continue a ser a tecnologia de pré-tratamento mais comum no funcionamento sustentável das instalações de dessalinização da água do mar e nas operações económicas.
Desafios do sector
Risco económico
- Em ambientes de água do mar, o carvão ativado tem normalmente de ser substituído a cada 3 a 6 meses, o que aumenta os custos de material e de mão de obra.
- Requer a instalação de tanques de filtragem de carbono, dispositivos de retrolavagem, instrumentos de controlo, etc., o que aumentará o investimento inicial.
Riscos ambientais e para a saúde
- Para libertar COV (compostos orgânicos voláteis), é necessária uma instalação de tratamento de gases residuais.
- A superfície do carvão ativado é propensa a tornar-se um terreno fértil para bactérias (como a legionella), pelo que tem de ser desinfectada regularmente. Caso contrário, pode contaminar a membrana RO subsequente ou a água do produto final.
- O carvão ativado não tem praticamente nenhuma capacidade de adsorção de boro na água do mar (com uma concentração comum de 4-5 mg/L) e requer a utilização de membranas de OR (numa versão com elevada taxa de remoção de boro) ou processos de pós-tratamento.
Dificuldades técnicas
- A estrutura microporosa do carvão ativado (com diâmetros de poros que variam entre 1 e 2 nm) não consegue adsorver iões de sais inorgânicos, como Na⁺ e Cl-. Não pode reduzir diretamente a salinidade; em vez disso, tem de se basear em processos principais, como a OR ou a destilação.
- A concentração de substâncias orgânicas na água do mar é elevada (como as secreções de algas e os ácidos húmicos), e o carvão ativado é propenso a uma rápida saturação, exigindo assim uma substituição ou regeneração frequentes.
- Os iões como o Ca²⁺ e o Mg²⁺ competem com as substâncias orgânicas pelos locais de adsorção, reduzindo assim a eficiência de remoção do carvão ativado para poluentes alvo (como o cloro, pesticidas).
- As substâncias em suspensão na água do mar (tais como sedimentos e microrganismos) são propensas a obstruir os poros do carvão ativado, aumentando a queda de pressão do sistema. Por conseguinte, é necessário um passo adicional de pré-filtragem (como a filtragem de areia).
tipos relacionados de carvão ativado
- Valor de iodo: 600-1200
- Tamanho da malha: 1×4/4×8/8×16/8×30/12×40/20×40/20×50/30×60/40×70 (Mais tamanho a pedido)
- Densidade aparente: 400-700
- Valor de iodo: 500-1300
- Tamanho da malha:0.9-1mm/1.5-2mm/3-4mm/6mm/8mm(Mais tamanho a pedido)
- Densidade aparente: 450-600
- Valor de iodo: 500-1300
- Dimensão da malha: 150/200/300/350 (outras dimensões a pedido)
- Densidade aparente: 450 - 550
- Valor de iodo: 400-800
- Tamanho da malha: 100×100×100mm/100×100×50mm (densidade celular personalizada a pedido)
- Densidade aparente: 350-450
- Diâmetro do furo: 1,5-8 mm
- Valor de iodo: 700-1200 mg/g
- Área de superfície: 700-1200 m²/g
- Densidade aparente: 320-550 kg/m³
- Valor de iodo: 700-1200 mg/g
- Área de superfície: 700-1200 m²/g
- Densidade aparente: 320-550 kg/m³
- Valor de iodo: 700-1200 mg/g
- Área de superfície: 700-1200 m²/g
- Densidade aparente: 300-650 kg/m³
- Valor de iodo: 700-1200 mg/g
- Área de superfície: 700-1200 m²/g
- Densidade aparente: 320-550 kg/m³
- Método de ativação: Ativação por vapor/gás a altas temperaturas
- Estrutura de poros: Microporosa dominada, distribuição uniforme dos poros
- Perfil ambiental: Sem químicos, baixo teor de cinzas
- Aplicações principais: Adsorção em fase gasosa, purificação de água potável
- Método de ativação: Ativação química (por exemplo, H₃PO₄/ZnCl₂) a temperaturas moderadas
- Estrutura de poros: Mesoporoso-rico, maior área de superfície
- Eficiência do processo: Tempo de ativação mais curto, rendimento 30-50% mais elevado
- Pós-tratamento: É necessária uma lavagem com ácido para remover os resíduos
- Funcionalização: Carregado com agentes activos (por exemplo, I₂/Ag/KOH)
- Adsorção direcionada: Captura melhorada de poluentes específicos (por exemplo, Hg⁰/H₂S/gases ácidos)
- Personalização: Quimicamente optimizado para contaminantes alvo
- Aplicações principais: Tratamento de gases industriais, proteção CBRN
Porquê utilizar o nosso carvão ativado
Desempenho de adsorção ultra-elevado
Valor de iodo ≥ 1100 mg/g, conteúdo microporoso > 70%, a capacidade de adsorção de substâncias orgânicas de pequenas moléculas (como fenóis, toxinas de algas) na água do mar é 30-50% superior à dos produtos convencionais
Design tolerante ao sal e resistente à corrosão
Utilizando carvão vegetal à base de casca de coco + revestimento de grafeno, a estabilidade na água do mar com uma salinidade ≤ 60 g/L é aumentada em 3 vezes, e a vida útil é de até 6-12 meses
Estrutura de poros personalizada
Conceba poros em gradiente com base na qualidade da água afluente: a camada superior tem poros grandes (50-100 μm) para reter os sólidos em suspensão, a secção intermédia tem mesoporos (2-50 nm) para o transporte de poluentes e a camada inferior terá microporos (1-2 nm) concebidos para absorver os poluentes em profundidade.
Produção ecológica e segura
Preparação de matérias-primas de biomassa, a pegada de carbono é 65% inferior à do carvão vegetal à base de carvão, passando a certificação de segurança da água potável NSF/ANSI 61, sem o risco de lixiviação de metais pesados.
Processo e tecnologia
1. Pré-tratamento purificação por adsorção
Visão geral da solução
O carvão ativado, como material principal na fase de pré-tratamento, é utilizado principalmente para a adsorção e remoção de substâncias orgânicas, cloreto residual, colóides, odores e alguns metais pesados da água, para diminuir a carga do processo de dessalinização subsequente, como a osmose inversa (OR) ou a destilação, e prolongar a vida útil da membrana e a qualidade da água do produto.
Principais vantagens
- Pode adsorver simultaneamente substâncias orgânicas, cloro residual, substâncias causadoras de odores, colóides e alguns metais pesados, reduzindo assim a carga dos processos subsequentes.
- Remover eficazmente o cloro residual para evitar danos por oxidação na membrana de osmose inversa (RO); reduzir a contaminação por matéria orgânica, diminuir a frequência de limpeza da membrana e prolongar a vida útil da membrana de 20% a 30%.
- Melhorar os indicadores de qualidade da água, cumprir os requisitos da água de alimentação RO e reduzir o risco de crescimento de biofilme na superfície da membrana.
- O carvão ativado não é tóxico e não liberta substâncias nocivas. Além disso, o cloro residual após a adsorção é convertido em iões cloreto inofensivos.
-
Adequado para ambientes de água do mar de elevada salinidade e é pouco suscetível de sofrer dissolução química ou colapso estrutural.
2. Processo de combinação
Visão geral da solução
O processo combinado de carvão ativado melhora consideravelmente a eficiência da remoção de poluentes, prolonga a vida útil do equipamento principal (por exemplo, membranas de OR) e melhora a eficiência económica do sistema, através de sinergias de várias tecnologias.
Principais vantagens
- Pode adsorver simultaneamente substâncias orgânicas, cloro residual, metais pesados, substâncias causadoras de odor e colóides, cobrindo mais de 90% dos poluentes comuns de pré-tratamento.
- Continua a ser eficaz para poluentes de baixa concentração. Quando combinado com carbono ativado, o método de carbono ativado por fotocatálise pode atingir uma taxa de degradação de 99%.
- Após a otimização do pré-tratamento, a pressão de funcionamento do sistema RO é reduzida de 10% para 15%, resultando em poupanças de energia.
- O carvão ativado biológico (BAC) utiliza microorganismos para degradar a matéria orgânica, reduzindo a dosagem de agentes químicos em mais de 30%.
- O ozono decompõe as moléculas grandes enquanto o carvão ativado adsorve as moléculas pequenas, resolvendo assim a questão da insuficiente capacidade de adsorção única.
3. Proteção do sistema de membranas
Visão geral da solução
O carvão ativado provoca a decomposição do cloro residual (Cl₂/HClO) através de grupos funcionais da superfície (ou seja, grupos carboxilo) em iões cloreto inofensivos (Cl-) a uma taxa de reação superior a 95%, em vez de causar danos oxidativos na camada de poliamida da membrana RO.
Principais vantagens
- Decompõe rapidamente o cloro residual, remove eficazmente as substâncias orgânicas, retém as partículas coloidais e adsorve alguns iões de metais pesados
- Reduzem significativamente a fixação de microrganismos e dos seus metabolitos à superfície da membrana
- Forma um sistema de proteção a vários níveis, juntamente com processos como a filtração multimédia e a ultrafiltração, e combina-se com o ozono e o tratamento biológico para aumentar o efeito.
- Não causa poluição secundária e não introduz substâncias nocivas. É adequado para o pré-tratamento de água do mar com diferentes salinidades e turbidez.
- Prolongar a vida útil das membranas RO, reduzir a frequência de limpeza e diminuir o consumo de energia do sistema.
4. Remoção selectiva de poluentes especiais
Visão geral da solução
O sistema de membranas foi melhorado para ter uma tolerância 10 vezes maior a poluentes especiais, como toxinas de algas e resíduos de medicamentos, proporcionando um apoio técnico fundamental para garantir a segurança da água potável.
Principais vantagens
- Ao controlar o tamanho do poro (como 1,2 nm para direcionar antibióticos) e através da modificação da superfície (-SH para direcionar Hg²⁺), a taxa de remoção de poluentes emergentes, como PPCPs e PFAS, excedeu 90-99%.
- Com uma concentração de sal de 35g/L, a capacidade de adsorção do bisfenol A pelo carbono hidrofóbico modificado atingiu ainda 120mg/g.
- Adsorção eficiente de Cd²⁺ em condições ácidas e remoção de As³⁺ em ambiente alcalino
- Durante o período de surto de toxinas de algas (com uma concentração > 10 μg/L), manteve-se uma taxa de remoção de 95%.
Blogue relacionado
