Filtro de Tratamento de Esgoto

Durante milhares de anos, a filtração tem sido usada para reduzir o nível de sujeira, ferrugem, matéria suspensa e outras impurezas da água. Isto é conseguido passando a água suja de entrada (afluente) através de um meio filtrante. À medida que a água passa através do meio filtrante, as impurezas são retidas no material do meio filtrante. Dependendo das impurezas e do meio, vários mecanismos físicos e químicos diferentes estão ativos na remoção e são responsáveis ​​pela remoção de impurezas da água. Alguns dos equipamentos usados ​​para empregar esses mecanismos mudaram dramaticamente ao longo do tempo.

Os mecanismos físicos e químicos fundamentais que ocorrem durante a filtração tornaram-se melhor compreendidos ao longo dos anos. Esses avanços permitiram que os especialistas em tratamento de água otimizassem a remoção de impurezas da água. Os sistemas de filtração removem partículas e, devido à grande área superficial do meio filtrante, também podem ser usados ​​para conduzir reações químicas que resultam na remoção de diversos contaminantes.

Princípios de adsorção:

"Adsorção" é um dos termos mais frequentemente utilizados, mas menos compreendidos nas discussões sobre filtração. Adsorção refere-se à remoção de uma impureza de um líquido para a superfície de um sólido. Uma partícula suspensa nascida na água adere a uma superfície sólida quando ocorre a adsorção. Adsorção é a adesão de átomos, íons ou moléculas de um gás, líquido ou sólido a uma superfície. No caso da filtração de água, as partículas sólidas suspensas presentes no líquido irão aderir à superfície sólida do meio.

A adsorção difere da oclusão porque as partículas ocluídas são removidas de um fluxo de processo porque o são, onde a oclusão é o resultado de partículas serem muito grandes para passarem por uma restrição física no meio. Na maioria dos casos, as partículas adsorvidas são afetadas por interações químicas fracas que lhes permitem aderir à superfície de um sólido. As partículas adsorvidas ficam aderidas à superfície de um determinado meio, tornando-se uma película de parte fracamente retida do sólido. As moléculas de impureza são mantidas dentro da estrutura interna dos poros do carbono por atração eletrostática (forças de Van der Waals), também conhecida como quimissorção.

Na maioria das aplicações, o carvão ativado remove impurezas de fluidos, vapores ou gases por adsorção, que é um fenômeno de superfície que resulta no acúmulo de moléculas dentro dos poros internos de um carvão ativado. Isso ocorre em poros ligeiramente maiores que as moléculas que estão sendo adsorvidas, por isso é muito importante combinar o tamanho dos poros do meio de carvão ativado com as partículas das moléculas que você está tentando adsorver. A AES tem uma vasta experiência na seleção do meio de carbono certo para sua aplicação.

O carvão ativado granular é usado principalmente em leitos filtrantes fixos. Alguns dos aspectos importantes que precisam ser considerados são o tempo de contato necessário, o dimensionamento dos vasos filtrantes, as instalações de enchimento e esvaziamento e as medidas de segurança. Além disso, uma consideração crucial em relação ao GAC refere-se à possível regeneração, in situ ou fora do local. Normalmente em instalações muito grandes é possível realizar regeneração in situ, enquanto em instalações pequenas não é viável fazer regeneração. O método de regeneração de carvão ativado mais comum é a ativação térmica. Isto é realizado em três etapas principais, começando com a secagem, depois o aquecimento e, finalmente, a gaseificação orgânica residual por gás oxidante (vapor ou dióxido de carbono). Normalmente, substituir a cama de carbono sai mais barato, já que os principais fabricantes de carbono estão na Europa.

É um mito que o Carvão Ativado possa ser regenerado por mera retrolavagem. A retrolavagem apenas remove o material preso e reclassifica o leito filtrante. O carvão ativado tem uma certa vida útil após a qual não consegue remover impurezas e, portanto, precisa ser removido e substituído.

O carvão ativado é um adsorvente carbonáceo com alta porosidade interna e, portanto, uma grande área de superfície interna. Os tipos comerciais de carvão ativado têm uma área de superfície interna de 500 a 1.500 m2/g. Relacionados ao tipo de aplicação, três principaisexistem grupos:

Carvão ativado em pó; tamanho de partícula 1-150 μm
Carvão ativado granular, tamanho de partícula 0.5-4 mm
Carvão ativado extrudado, tamanho de partícula 0.8-4 mm
Um carvão ativado adequado possui uma série de características únicas: como uma grande área de superfície interna, propriedades químicas (superficiais) dedicadas e boa acessibilidade aos poros internos. A distribuição do tamanho dos poros é altamente importante para a aplicação prática; o melhor ajuste depende das moléculas a serem capturadas, da fase (gás, líquida) e das condições de tratamento.

A estrutura de poros desejada de um produto de carvão ativado é alcançada combinando a matéria-prima e as condições de ativação corretas.

As características físicas e químicas de um carvão ativado podem influenciar fortemente sua adequação para uma determinada aplicação, e há vários testes diferentes que ajudam a prever a capacidade de desempenho de um carvão. O teste do número de iodo geralmente pode prever a eficácia quando moléculas muito pequenas como o cloro livre devem ser adsorvidas. O valor de tanino e o número de melaço ou a eficiência de descoloração do melaço são mais apropriados em parâmetros de teste de laboratório para moléculas de tamanho médio e grande ou quando moléculas pequenas estão presentes com moléculas maiores. Em aplicações onde existe uma grande variedade de impurezas a serem removidas, o melhor tipo de carvão ativado não é tão facilmente determinado. Quando as impurezas variam de tamanho muito pequeno a muito grande, as moléculas grandes geralmente obstruem os poros pequenos, tornando-os inacessíveis a outras moléculas.

Como visto anteriormente, o filtro de carvão ativado faz uso de adsorção para remover certas impurezas como cloro livre, remoção de odores ou orgânicos, etc. O carvão ativado, também chamado de carvão ativado, carvão ativado ou carbo ativatus, é uma forma de carbono processado para ser crivado com poros pequenos e de baixo volume que aumentam a área superficial disponível para adsorção ou reações químicas.

Devido ao seu alto grau de microporosidade, apenas um grama de carvão ativado tem uma área superficial superior a 500 m2, conforme determinado pelas isotermas de adsorção do gás dióxido de carbono à temperatura ambiente ou 0,0 grau temperatura. Um nível de ativação suficiente para aplicação útil pode ser alcançado apenas a partir de uma área superficial elevada; no entanto, o tratamento químico adicional muitas vezes melhora as propriedades de adsorção.

Formulários:

Existem muitas aplicações para filtros de carvão ativado. Apenas alguns deles que são mais importantes e comuns estão listados abaixo.

Remoção de Cloro Livre
Remoção de matéria orgânica
Remoção de odores
Remoção de bromato (após ozonização do permeado SWRO)
Descoloração do Sugar Melt (Fabricação de Açúcar Branco)
Descoloração do Melaço
Purificação do Ar
Transportador Catalisador
Purificação de gases de combustão (remoção de dioxinas e mercúrio)