Може ли активни угљен да смањи ХПК?

Пре свега, да бисмо боље разумели ефекат уклањања активног угља на ХПК, морамо јасно разумети значење ХПК и БПК, два индикатора праћења квалитета воде. ЦОД и БПК су оба индикатора за мерење степена органског загађења у води, и они одражавају способност воде да троши кисеоник под одређеним условима.

ЦОД (Цхемицал Покиген Деманд): Указује на количину кисеоника која је потребна за сву оксидабилну органску материју у води под дејством јаких оксиданата. Укратко, ЦОД одражава укупну количину органских загађивача у води. Што је већа вредност КПК, то је више органских загађивача у води и лошији је квалитет воде.

БПК (биохемијска потреба за кисеоником): означава количину кисеоника потребну за разградњу органске материје у води од стране микроорганизама под одређеним температурним и временским условима. БПК углавном одражава садржај биоразградивих органских материја у води, који је обично нижи од вредности ЦОД.

Иако и ХПК и БПК могу одражавати степен загађења воде, ХПК је свеобухватнији јер укључује све органске материје које се могу оксидирати, било да се лако разгради или тешко разгради. Стога је смањење КПК важан циљ у процесу пречишћавања отпадних вода.

Активни угаљ је порозни угљенични материјал са изузетно јаким капацитетом адсорпције. Може уклонити органску и неорганску материју у води физичком адсорпцијом, хемијском адсорпцијом и другим методама. Због тога се активни угаљ често користи за смањење ХПК у третману отпадних вода, посебно када се ради са неким тешко разградивим органским материјама, ефекат активног угља је посебно значајан.

Механизам адсорпције активног угља: Принцип деконтаминације активног угља је углавном да адсорбује органску материју у води кроз велики број микропора и мезопора на њеној површини. Због јаке интеракције између органске материје и активног угља, ове органске материје ће се адсорбовати на површину или поре активног угља, чиме се смањује вредност ЦОД у води.

Фактори који утичу на ефикасност уклањања ХПК: На ефикасност уклањања активног угља за ЦОД утичу многи фактори, углавном укључујући:

Врсте активног угља: Активни угаљ различитих облика (као што је колонасти активни угаљ, активни угаљ у гранулама, активни угаљ у праху) има различите расподеле величине пора и својства адсорпције, тако да је његов ефекат уклањања ЦОД-а такође различит, међу којима активни угаљ у праху има најбоља стопа уклањања.

Време адсорпције: Адсорпција активног угља је динамичан процес. Обично, са продужењем времена адсорпције, ефекат уклањања ће се постепено повећавати, али након одређеног временског периода, тежиће засићењу и више не може ефикасно уклонити ХПК.

ПХ вредност: пХ воде има важан утицај на адсорпциони ефекат активног угља. Уопштено говорећи, ефекат адсорпције активног угља је бољи у слабо киселој до неутралној средини.

Реакциона температура: Повећање температуре обично повећава брзину адсорпције активног угља, али превисока температура може уништити структуру активног угља и смањити његов капацитет адсорпције.

Количина активног угља: Количина активног угља директно одређује његов ефекат у уклањању ХПК. У случају високог ЦОД-а, потребно је повећати количину активног угља да би се побољшала брзина уклањања.

Време мешања: Мешање помаже загађивачима у води да у потпуности контактирају са активним угљем, чиме се побољшава ефикасност адсорпције.

Иако активни угаљ може ефикасно смањити КПК, његов обим примене није неограничен. У ствари, ефекат уклањања активног угља на ХПК је уско повезан са концентрацијом ХПК у води. Када се отпадне воде третирају са високим КПК, ослањање искључиво на активни угаљ може довести до превисоких трошкова. Стога, при одабиру употребе активног угља потребно је узети у обзир специфичан ниво ЦОД-а.

Када је вредност ЦОД ниска (50-500 мг/Л): За канализацију са ниском вредношћу ЦОД, активни угаљ је прикладнији метод третмана. У овом тренутку, органска материја у води има одређени степен тешкоће у разградњи и то неће учинити употребу активног угља прескупом. Стога, употреба активног угља у овом случају може ефикасно смањити ЦОД уз одржавање релативно економичне цене третмана.

When the COD value is high (>500 мг/Л): Када је вредност ХПК у води висока, ефекат уклањања ХПК само активним угљем ће бити знатно смањен. У овом тренутку, капацитет адсорпције активног угља ће се постепено приближавати засићењу, а трошкови третмана ће такође нагло порасти. Због тога, за канализацију са вредношћу ЦОД која прелази 500 мг/Л, обично је неопходно користити активни угаљ у комбинацији са другим методама третмана (као што су оксидациони третман, мембранска филтрација, биолошки третман итд.) како би се побољшао укупни ефекат третмана и смањити трошкове.

Према деградационим карактеристикама органске материје у води, неколико кубних метара активног угља се обично користи у задњем делу третмана канализације, посебно у каснијој фази пречишћавања, како би се даље уклонила тешко разградива органска материја у води. Следи неколико кључних тачака за примену активног угља у третману отпадних вода:

Фаза претходног третмана: Када је вредност ХПК висока, често је неопходно прво користити физичке и хемијске методе (као што су коагулација, преципитација, мембранска филтрација, итд.) за предтретман да би се смањила концентрација ХПК и смањио терет накнадног активног угља.

Фаза након третмана: Када се лако разградива органска материја у води биоразгради или уклони другим методама, активни угаљ се може користити за даље уклањање органске материје која се тешко разгради, оптимизацију квалитета воде и смањење вредности ЦОД-а до одговарајућег опсега.

Фаза дубоког третмана: У неким индустријама или регионима који морају да испуне екстремно ниске стандарде емисије ЦОД, активни угаљ се може користити као део дубоког третмана како би се осигурало да квалитет испуштене воде испуњава строге захтеве заштите животне средине.

Својства адсорпције активног угља чине да он игра важну улогу у пречишћавању отпадних вода, посебно у третману тешко разградљивих органских материја. Међутим, да ли одабрати активни угаљ и када користити активни угаљ треба разумно одлучити на основу концентрације ЦОД-а у водном тијелу. За канализацију са вредношћу ХПК од 50-500 мг/Л, активни угаљ је ефикаснији као позадински метод третмана, али у случају изузетно високих вредности ХПК, ефекат третмана ослањања искључиво на активни угаљ је ограничен , и треба га користити у комбинацији са другим методама лечења.

Стога, када се користи активни угаљ, концентрација ЦОД-а, врста активног угља, окружење употребе и други процесни услови треба свеобухватно размотрити како би се постигла оптимизација исплативости.