ถ่านกัมมันต์เป็นหนึ่งในตัวดูดซับที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการบำบัดน้ำ เป็นคาร์บอนชนิดหนึ่งที่ได้รับการบำบัดเป็นพิเศษด้วยรูพรุนขนาดเล็กนับไม่ถ้วนและพื้นที่ผิวที่ใหญ่ พื้นที่ผิวของถ่านกัมมันต์แต่ละกรัมคือ 500 ตารางเมตร ~ 1500 ตารางเมตร
ถ่านกัมมันต์มีการดูดซับทางกายภาพที่แข็งแกร่งและฟังก์ชั่นการดูดซับสารเคมีนอกจากนี้ยังมีฤทธิ์ในการล้างพิษ ผลของการล้างพิษคือการใช้พื้นที่ผิวขนาดใหญ่เพื่อดูดซับพิษจากถ่านกัมมันต์ จึงสามารถป้องกันการดูดซึมพิษได้
ถ่านกัมมันต์มักจะแบ่งออกเป็นผงถ่านกัมมันต์และถ่านกัมมันต์แบบเม็ด ปกติแล้วจะใช้การดูดซับหน้าสัมผัสของสารแขวนลอยเพื่อบำบัดน้ำเสีย หลังใช้วิธีกรอง-ดูดซับสำหรับการบำบัดน้ำเสีย
ระบบบำบัดมีสองประเภท แบบแรกใช้ถ่านกัมมันต์เพื่อบำบัดน้ำทิ้งจากการบำบัดขั้นที่สองโดยตรง อีกแบบคือใช้ถ่านกัมมันต์แบบเม็ดเพื่อดูดซับน้ำทิ้งที่ผ่านการบำบัดขั้นทุติยภูมิหลังจากการชี้แจงทางเคมี การกำจัดสารอาหาร และการกรอง
https://www.naturecarbon.com/coal-based-activated-carbon/activated-charcoal-powder.html
ถ่านกัมมันต์มีข้อดีที่ชัดเจนในการบำบัดน้ำเสีย
1. ถ่านกัมมันต์มีลักษณะการดูดซับสารอินทรีย์ในน้ำที่ดีเยี่ยม เนื่องจากถ่านกัมมันต์มีโครงสร้างรูพรุนละเอียดที่ได้รับการพัฒนามาอย่างดี จึงมีความสามารถในการดูดซับสารมลพิษอินทรีย์ที่ละลายในน้ำได้ดี เช่น สารประกอบเบนซีน สารประกอบฟีนอลิก ปิโตรเลียมและผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม และมีผลในการกำจัดสารมลพิษอินทรีย์ที่ กำจัดได้ยากด้วยวิธีการทางชีวภาพและวิธีทางเคมีอื่นๆ เช่น สี กลิ่น สารลดแรงตึงผิวเมทิลีนบลู สารกำจัดวัชพืช ยาฆ่าแมลง ยาฆ่าแมลง ผงซักฟอกสังเคราะห์ สีย้อมสังเคราะห์ สารประกอบเอมีน และสารประกอบอินทรีย์สังเคราะห์หลายชนิด
2. ถ่านกัมมันต์มีการปรับตัวที่แข็งแกร่งสำหรับการเปลี่ยนแปลงคุณภาพน้ำ อุณหภูมิของน้ำ และปริมาณน้ำ สำหรับสิ่งปฏิกูลที่เป็นมลพิษอินทรีย์ชนิดเดียวกัน ถ่านกัมมันต์มีผลการกำจัดที่ดีที่ความเข้มข้นสูงหรือต่ำ
3. อุปกรณ์บำบัดน้ำถ่านกัมมันต์ใช้พื้นที่ขนาดเล็ก ง่ายต่อการควบคุมโดยอัตโนมัติ และมีการดำเนินการและการจัดการที่ง่าย
4. ถ่านกัมมันต์ยังมีความสามารถในการดูดซับที่แข็งแกร่งสำหรับสารประกอบโลหะหนักบางชนิด เช่น ปรอท ตะกั่ว เหล็ก นิกเกิล โครเมียม สังกะสี โคบอลต์ เป็นต้น ดังนั้นถ่านกัมมันต์จึงมีผลดีต่อการบำบัดน้ำเสียที่ชุบด้วยไฟฟ้าและการหลอมเหลว
5. ถ่านกัมมันต์อิ่มตัวสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้หลังจากการงอกใหม่โดยไม่มีมลพิษทุติยภูมิ
6. สามารถกู้คืนสารที่มีประโยชน์ เช่น การบำบัดน้ำเสียที่มีฟีนอลที่มีความเข้มข้นสูง และการกู้คืนโซเดียมฟีโนเลตหลังการงอกใหม่ด้วยด่าง
วิธีการบำบัดเฉพาะของถ่านกัมมันต์สำหรับน้ำเสีย
การบำบัดน้ำเสียด้วยถ่านกัมมันต์เป็นหนึ่งในวิธีการบำบัดน้ำเสียแบบดูดซับ
เป็นวิธีการกำจัดมลพิษต่างๆ ในน้ำเสียโดยใช้คุณสมบัติของถ่านกัมมันต์ เช่น การดูดซับทางกายภาพ การดูดซับสารเคมี การเกิดออกซิเดชัน การเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชัน และการลดลง
ตัวอย่างเช่น วิธีการบำบัดด้วยถ่านกัมมันต์แบบผง ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าวิธีการรักษาทางชีวกายภาพ วิธีการเติมอากาศให้อาหาร เป็นการนำถ่านกัมมันต์ที่เป็นผงลงในถังเติมอากาศ ซึ่งไม่เพียงแต่ทำให้อุปกรณ์บำบัดน้ำเสียใช้งานได้เต็มที่ แต่ยังช่วยปรับปรุงผลการบำบัดน้ำเสียอีกด้วย
การกำจัดสารมลพิษด้วยวิธีนี้โดยทั่วไปถือว่าเป็นผลเสริมฤทธิ์กันของการดูดซับและการสลายตัวของจุลินทรีย์ออกซิเดชัน micropores จำนวนมากของถ่านกัมมันต์ดูดซับออกซิเจนในอินทรียวัตถุและน้ำเสีย ทำให้เป็นแหล่งสารอาหารที่มีความเข้มข้นสูงสำหรับการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของจุลินทรีย์ และเอ็นไซม์และโคเอ็นไซม์ที่ผลิตในกระบวนการเมแทบอลิซึมของจุลินทรีย์จะถูกดูดซับและเสริมคุณค่าใน ไมโครพอร์ของถ่านกัมมันต์ นอกจากนี้ เวลาสัมผัสระหว่างจุลินทรีย์และอินทรียวัตถุกับคาร์บอนจะนานขึ้น ซึ่งทำให้อินทรียวัตถุที่ย่อยสลายได้ยากอาจสลายตัวด้วยปฏิกิริยาออกซิเดชันทางชีวภาพ
วิธีการบำบัดด้วยถ่านกัมมันต์แบบผงโดยทั่วไปประกอบด้วยสามขั้นตอน:
ผสมอย่างเข้มข้นเพื่อให้ถ่านกระจายตัวอย่างรวดเร็วในน้ำเสีย
ติดต่อดูดซับและออกซิเดชันเพื่อให้คาร์บอนถูกระงับในน้ำเสียสำหรับการดูดซับและการเกิดออกซิเดชันระงับ
การแยกของเหลวและของแข็ง ซึ่งคาร์บอนจะถูกแยกออกจากน้ำทิ้งแล้วสร้างใหม่
เทคโนโลยีของผงถ่านกัมมันต์สำหรับการบำบัดน้ำเสียเป็นระบบสัมผัสแบบขั้นตอนเดียว กล่าวคือ การผสม ปฏิกิริยาสัมผัส การตกตะกอนด้วยแรงโน้มถ่วงจะเสร็จสมบูรณ์ในอุปกรณ์เดียวกัน และเวลาพำนักของถ่านกัมมันต์ในอุปกรณ์คือ 2~5 วัน สิ่งนี้อำนวยความสะดวกในการทำงานของจุลินทรีย์และปรับปรุงผลการรักษา
การเพิ่มผงถ่านกัมมันต์จำนวนหนึ่งลงในถังย่อยตะกอนสามารถเร่งการตกตะกอนของตะกอน ชำระตะกอนที่ลอยกลับสู่ระบบบำบัดน้ำ และปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบบำบัดน้ำ นอกจากนี้ยังสามารถส่งเสริมการสลายตัวของกากตะกอน ขจัดกลิ่นเหม็น และปรับปรุงกำลังการผลิตของอุปกรณ์
การใช้ถ่านกัมมันต์ในการบำบัดน้ำเสีย
ถ่านกัมมันต์บำบัด COD ในน้ำเสีย
ถ่านกัมมันต์มีผลการดูดซับสารอินทรีย์ที่รุนแรงโดยมีมวลโมเลกุลสัมพัทธ์น้อยกว่า 3000 โดยเฉพาะอย่างยิ่ง 500~1000 ในบรรดาเทคโนโลยีการบำบัดขั้นสูงต่างๆ เพื่อปรับปรุงคุณภาพน้ำ การดูดซับถ่านกัมมันต์เป็นหนึ่งในวิธีการที่สมบูรณ์และมีประสิทธิภาพที่สุดในการปรับปรุงกระบวนการบำบัดแบบเดิมเพื่อขจัดมลพิษอินทรีย์ในน้ำ และถ่านกัมมันต์มีความสามารถในการปรับตัวที่แข็งแกร่งต่อการเปลี่ยนแปลงของปริมาณน้ำ น้ำ คุณภาพและอุณหภูมิน้ำในการใช้งาน
ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าสำหรับน้ำเสียในครัวเรือนที่มีค่า COD เข้มข้น 50.04 มก./ลิตร เมื่อค่า pH เท่ากับ 3 และเวลาดูดซับของถ่านกัมมันต์เท่ากับ 1 ชม. ความเข้มข้น COD ของน้ำเสียที่บำบัดแล้วเท่ากับ 12.41 มก./ลิตร และอัตราการกำจัด ถึงร้อยละ 78.6
ถ่านกัมมันต์บำบัดน้ำเสียที่มีสารปรอท
ในอุตสาหกรรมคลอร์อัลคาไล ปรอทถูกใช้เป็นอิเล็กโทรดแคโทดเพื่อผลิตก๊าซคลอรีนและโซดาไฟ อุตสาหกรรมการสังเคราะห์โพลิไวนิลคลอไรด์ อะซีตัลดีไฮด์ และไวนิลอะซิเตท ล้วนใช้ปรอทเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา อุตสาหกรรมเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์มักใช้ในปรอทด้วย ดังนั้นอุตสาหกรรมเหล่านี้จึงปล่อยสารปรอทที่มีน้ำเสียจากปรอท
ถ่านกัมมันต์สามารถดูดซับปรอทในน้ำเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ โรงงานบางแห่งใช้วิธีนี้ในการบำบัดน้ำเสียที่มีสารปรอท แต่วิธีนี้เหมาะสำหรับการบำบัดน้ำเสียที่มีสารปรอทที่มีความเข้มข้นต่ำ เมื่อความเข้มข้นของปรอทในน้ำเสียสูง การบำบัดเบื้องต้นสามารถทำได้ก่อนเพื่อลดความเข้มข้นของปรอทในน้ำเสียก่อนที่จะดูดซับด้วยถ่านกัมมันต์
ความสามารถในการดูดซับและการกำจัดของถ่านกัมมันต์สำหรับปรอทอินทรีย์สูงกว่าของปรอทอนินทรีย์ การดูดซับปรอทบนถ่านกัมมันต์จะเพิ่มอัตราการกำจัดเมื่อค่า pH ลดลง
การบำบัดด้วยถ่านกัมมันต์ของน้ำเสียที่มีฟีนอล
น้ำเสียที่มีฟีนอลมาจากโรงงานปิโตรเคมี โรงงานพลาสติก โรงงานใยสังเคราะห์ โรงงานถ่านโค้ก โรงงานสิ่งทอ โรงงานไนโตรเจน โรงกลั่นและโรงงานเคมี ถ่านกัมมันต์มีประสิทธิภาพการดูดซับฟีนอลที่ดีและสามารถบำบัดน้ำเสียที่มีฟีนอลได้สำเร็จ
สำหรับน้ำเสียที่มีฟีนอลที่มีความเข้มข้นสูง เมื่อความเข้มข้นของฟีนอลในน้ำเสียเท่ากับ 1950 มก./ลิตร ความเข้มข้นของฟีนอลในน้ำทิ้งจะลดลงเหลือน้อยกว่า 0.1 มล. ผ่านการเปิดใช้งานแบบเชื่อมต่อแบบสามคอลัมน์ คอลัมน์ดูดซับคาร์บอน แต่คอลัมน์ดูดซับจะเป็นฟีนอลในเวลาอันสั้น ทะลุทะลวง ดังนั้นถ่านกัมมันต์จึงเหมาะสำหรับการบำบัดน้ำเสียที่มีฟีนอลที่มีความเข้มข้นปานกลางและต่ำ
