Активированный уголь для опреснения воды
.webp)
Купить активированный уголь для опреснения воды
Активированный уголь в основном используется в качестве эффективного средства предварительной очистки при опреснении морской воды. Благодаря своей очень развитой пористой структуре и химическим свойствам поверхности, насыщенный активированный уголь адсорбирует растворенные органические соединения (токсины водорослей, гуминовые кислоты и т. д.), остаточный хлор, ионы тяжелых металлов (свинец, ртуть и и т. д.), а также предшественники запаха из морской воды, защищает нижестоящую систему мембран обратного осмоса от загрязнения и окисления, а его уникальная способность адсорбировать и также способствовать катализу загрязняющих веществ может продлить срок службы мембраны на 30-50%. Когда активированный уголь также сочетается с методами окисления озоном или биологической модификации, общий коэффициент удаления загрязняющих веществ может превышать 90%. Он по-прежнему имеет много преимуществ, таких как очень высокая солеустойчивость, низкие эксплуатационные расходы и модульная структура. Все это способствует тому, что он по-прежнему остается наиболее распространенной технологией предварительной очистки в устойчивой эксплуатации опреснительных установок морской воды и экономичной эксплуатации.
Проблемы отрасли
Экономический риск
- В морской воде активированный уголь обычно необходимо заменять каждые 3–6 месяцев, что увеличивает как материальные, так и трудовые затраты.
- Это требует установки резервуаров с угольными фильтрами, устройств обратной промывки, контрольно-измерительных приборов и т. д., что увеличит первоначальные инвестиции.
Риски для окружающей среды и здоровья
- Для выделения ЛОС (летучих органических соединений) требуется установка для очистки отработанных газов.
- Поверхность активированного угля склонна к размножению бактерий (таких как легионелла), поэтому ее необходимо регулярно дезинфицировать. В противном случае она может загрязнить последующую мембрану обратного осмоса или конечный продукт — воду.
- Активированный уголь практически не обладает адсорбционной способностью в отношении бора в морской воде (с обычной концентрацией 4-5 мг/л), и требует использования мембран обратного осмоса (в версии с высокой степенью удаления бора) или процессов постобработки.
Технические трудности
- Микропористая структура активированного угля (с диаметром пор от 1 до 2 нм) не способна адсорбировать ионы неорганических солей, такие как Na⁺ и Cl⁻. Он не может напрямую снижать соленость, а должен полагаться на основные процессы, такие как обратный осмос или дистилляция.
- Концентрация органических веществ в морской воде высока (например, выделения водорослей и гуминовые кислоты), и активированный уголь склонен к быстрому насыщению, что требует его частой замены или регенерации.
- Ионы, такие как Ca²⁺ и Mg²⁺, конкурируют с органическими веществами за места адсорбции, тем самым снижая эффективность удаления активированным углем целевых загрязняющих веществ (таких как хлор, пестициды).
- Взвешенные вещества в морской воде (такие как осадок и микроорганизмы) склонны забивать поры активированного угля, увеличивая падение давления в системе. Поэтому необходим дополнительный этап предварительной фильтрации (например, песчаная фильтрация).
различные виды активированного угля
- Содержание йода: 600-1200
- Размер ячейки: 1×4/4×8/8×16/8×30/12×40/20×40/20×50/30×60/40×70 (другие размеры по запросу)
- Кажущаяся плотность: 400-700
- Содержание йода: 500-1300
- Размер ячейки: 0,9-1 мм/1,5-2 мм/3-4 мм/6 мм/8 мм (другие размеры по запросу)
- Кажущаяся плотность: 450-600
- Содержание йода: 500-1300
- Размер ячеек: 150/200/300/350 (другие размеры по запросу)
- Кажущаяся плотность: 450 - 550
- Содержание йода: 400-800
- Размер ячейки: 100×100×100 мм/100×100×50 мм (плотность ячеек по запросу)
- Кажущаяся плотность: 350-450
- Диаметр отверстия：1,5-8 мм
- Содержание йода: 700-1200 мг/г
- Площадь поверхности: 700-1200 м²/г
- Кажущаяся плотность: 320-550 кг/м³
- Содержание йода: 700-1200 мг/г
- Площадь поверхности: 700-1200 м²/г
- Кажущаяся плотность: 320-550 кг/м³
- Содержание йода: 700-1200 мг/г
- Площадь поверхности: 700-1200 м²/г
- Кажущаяся плотность: 300-650 кг/м³
- Содержание йода: 700-1200 мг/г
- Площадь поверхности: 700-1200 м²/г
- Кажущаяся плотность: 320-550 кг/м³
- Метод активации: Паровая/газовая активация при высоких температурах
- Структура пор: С преобладанием микропор, равномерное распределение пор
- Экологический профиль: Без химикатов, с низким содержанием золы
- Основные области применения: Газофазная адсорбция, очистка питьевой воды
- Метод активации: Химическая активация (например, H₃PO₄/ZnCl₂) при умеренных температурах
- Структура пор: Мезопористая, с высокой площадью поверхности
- Эффективность процесса: Сокращение времени активации, более высокий выход 30-50%
- Постобработка: Для удаления остатков требуется кислотная промывка
- Функционализация: Насыщенные активными агентами (например, I₂/Ag/KOH)
- Целевая адсорбция: Усиленное улавливание конкретных загрязняющих веществ (например, Hg⁰/H₂S/кислотных газов)
- Персонализация: Химическая оптимизация для целевых загрязнений
- Основные области применения: Очистка промышленных газов, защита от ХБРЯ
Почему стоит использовать наш активированный уголь
Сверхвысокая адсорбционная способность
Йодная ценность ≥ 1100 мг/г, содержание микропористости > 70%, адсорбционная способность в отношении низкомолекулярных органических веществ (таких как фенолы, токсины водорослей) в морской воде на 30-50% выше, чем у традиционных продуктов.
Солеустойчивая и коррозионно-стойкая конструкция
Благодаря использованию угля на основе скорлупы кокосового ореха + графенового покрытия стабильность в морской воде с соленостью ≤ 60 г/л увеличивается в 3 раза, а срок службы составляет до 6-12 месяцев.
Индивидуальная структура пор
Разработайте градиентные поры с учетом качества поступающей воды: верхний слой имеет крупные поры (50–100 мкм) для задержания взвешенных твердых частиц, средний слой имеет мезопоры (2–50 нм) для транспортировки загрязняющих веществ, а нижний слой имеет микропоры (1–2 нм), предназначенные для более глубокого поглощения загрязняющих веществ.
Экологичное и безопасное производство
Подготовка сырья из биомассы, углеродный след на 65% ниже, чем у древесного угля на основе угля, проходит сертификацию безопасности питьевой воды NSF/ANSI 61, без риска вымывания тяжелых металлов.
Процесс и технология
1. Предварительная очистка адсорбцией
Обзор решений
Активированный уголь, являющийся основным материалом на этапе предварительной очистки, используется в первую очередь для адсорбции и удаления из воды органических веществ, остаточного хлорида, коллоидов, запахов и некоторых тяжелых металлов, чтобы снизить нагрузку на последующий процесс опреснения, такой как обратный осмос (RO) или дистилляция, и продлить срок службы мембраны и качество полученной воды.
Ключевые преимущества
- Он может одновременно адсорбировать органические вещества, остаточный хлор, вещества, вызывающие запах, коллоиды и некоторые тяжелые металлы, тем самым снижая нагрузку на последующие процессы.
- Эффективно удаляет остаточный хлор, предотвращая окислительное повреждение мембраны обратного осмоса (RO); снижает загрязнение органическими веществами, уменьшает частоту очистки мембраны и продлевает срок ее службы на 20%–30%.
- Улучшение показателей качества воды, соответствие требованиям к питательной воде для обратного осмоса и снижение риска образования биопленки на поверхности мембраны.
- Активированный уголь сам по себе нетоксичен и не выделяет вредных веществ. Более того, остаточный хлор после адсорбции преобразуется в безвредные хлорид-ионы.
-
Подходит для использования в условиях высокой солености морской воды, не подвержен химическому растворению или структурному разрушению.
2. Комбинированный процесс
Обзор решений
Комбинированный процесс с использованием активированного угля значительно повышает эффективность удаления загрязняющих веществ, продлевает срок службы основного оборудования (например, мембран обратного осмоса) и повышает экономическую эффективность системы за счет синергетического эффекта от использования нескольких технологий.
Ключевые преимущества
- Он может одновременно адсорбировать органические вещества, остаточный хлор, тяжелые металлы, вещества, вызывающие запах, и коллоиды, покрывая более 90% распространенных загрязняющих веществ, подлежащих предварительной очистке.
- Он остается эффективным для загрязнителей с низкой концентрацией. В сочетании с активированным углем метод фотокатализа-активированного угля позволяет достичь скорости разложения 99%.
- После оптимизации предварительной очистки рабочее давление системы обратного осмоса снижается с 10% до 15%, что приводит к экономии энергии.
- Биологический активированный уголь (BAC) использует микроорганизмы для разложения органических веществ, что позволяет снизить дозировку химических веществ более чем на 30%.
- Озон разбивает крупные молекулы, а активированный уголь адсорбирует мелкие молекулы, тем самым решая проблему недостаточной емкости одиночной адсорбции.
3. Защита мембранной системы
Обзор решений
Активированный уголь вызывает разложение остаточного хлора (Cl₂/HClO) с помощью поверхностных функциональных групп (т. е. карбоксильных групп) в безвредные хлорид-ионы (Cl⁻) со скоростью реакции более 95%, вместо того чтобы вызывать окислительное повреждение полиамидного слоя мембраны обратного осмоса.
Ключевые преимущества
- Быстро разлагает остаточный хлор, эффективно удаляет органические вещества, удерживает коллоидные частицы и адсорбирует некоторые ионы тяжелых металлов.
- Значительно уменьшить прилипание микроорганизмов и их метаболитов к поверхности мембраны
- Вместе с такими процессами, как мультимедийная фильтрация и ультрафильтрация, он образует многоуровневую систему защиты и сочетается с озоном и биологической обработкой для усиления эффекта.
- Он не вызывает вторичного загрязнения и не вносит вредных веществ. Подходит для предварительной очистки морской воды с различной соленостью и мутностью.
- Продлите срок службы мембран обратного осмоса, сократите частоту очистки и снизьте энергопотребление системы.
4. Целевое удаление специальных загрязняющих веществ
Обзор решений
Мембранная система была усовершенствована, чтобы обеспечить в 10 раз более высокую устойчивость к специальным загрязнителям, таким как токсины водорослей и остатки лекарственных препаратов, что обеспечивает ключевую техническую поддержку для обеспечения безопасности питьевой воды.
Ключевые преимущества
- Благодаря контролю размера пор (например, 1,2 нм для антибиотиков) и модификации поверхности (-SH для Hg²⁺), скорость удаления новых загрязняющих веществ, таких как PPCP и PFAS, превысила 90-99%.
- При концентрации соли 35 г/л адсорбционная способность гидрофобного модифицированного углерода по бисфенолу А все еще достигала 120 мг/г.
- Эффективная адсорбция Cd²⁺ в кислых условиях и удаление As³⁺ в щелочной среде
- В период вспышки токсинов водорослей (с концентрацией > 10 мкг/л) коэффициент удаления 95% по-прежнему оставался на прежнем уровне.
Связанный блог
