Como os filtros de carbono funcionam para remover produtos químicos tóxicos em um suprimento de água potável?

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como funcionam os filtros de carbono

Quer você compre uma garrafa de água ou abra a torneira em casa para tomar um drinque, a última coisa com que você deve se preocupar é que ela pode estar contaminada por bactérias ou produtos químicos tóxicos. Nos países e cidades desenvolvidos que instalaram instalações avançadas de tratamento de água potável, eles têm métodos para lidar com esses poluentes nocivos. É o mesmo com as empresas de água engarrafada. Por exemplo, empresas como Aquafina e Glaceau Smartwater usam tecnologia como osmose reversa para purificar a água que comercializam.

No entanto, há muito mais no processo de purificação do que apenas osmose reversa. Antes disso, a água bruta precisa passar por um rigoroso processo de filtragem para remover os contaminantes que podem causar problemas com a membrana de RO. Produtos químicos tóxicos são um desses contaminantes. Uma das maneiras mais eficazes de remover esses poluentes é com filtros de carvão ativado.

Para uma pessoa comum, os filtros podem trazer à mente o café. Um filtro de papel fino mantém os grãos de café fora do produto final. O carvão ativado pode ser menos familiar, mas está sendo amplamente comercializado para filtragem doméstica, como no sempre popular filtro Brita. Se você abrir um, encontrará um pó preto dentro. No entanto, permanece a pergunta: como um simples filtro de carbono funciona para reduzir / eliminar essas substâncias tóxicas?

Para responder a essa pergunta, vamos analisar as coisas desde o início.

O que é a Carvão ativado?

Em uma explicação super simplificada, o carvão ativado é carvão em pó ou carvão. O carvão é produzido queimando material orgânico na ausência de oxigênio. O carvão, por outro lado, é formado ao longo de milhões de anos no subsolo. Após um processo de ativação (daí o nome), o pó de qualquer uma dessas fontes pode ser usado para filtragem. O processo de ativação concede certas propriedades valiosas que se tornam úteis para aplicativos de filtragem.

Fontes de carvão ativado:

O carvão é uma das fontes mencionadas acima - mais especificamente carvão betuminoso - mas as fontes de produção de carvão orgânico mais comuns são madeira e casca de coco. Cada fonte tem benefícios e desvantagens, mas o carvão ativado com casca de coco provou ser especialmente benéfico em mais de um aspecto. Aqui estão apenas algumas coisas sobre cada fonte de carvão ativado:

Carvão

  • Facilmente ativado e fácil de regenerar

  • Combustível fóssil não renovável que deve ser extraído

  • Pode afetar o sabor devido a cinzas inorgânicas

  • Contém certos produtos químicos que podem penetrar na água filtrada

  • Poros maiores que outros carvões ativados

Madeira

  • Cria carbono ativado de menor densidade

  • Pode remover o sabor e a cor

  • Não-tóxica

  • Um recurso renovável quando comparado ao carvão, mas as árvores levam muitos anos para crescer

  • Poros de tamanho meso e macro não funcionam para aplicações de filtragem fina

Shell de coco

  • Recurso altamente renovável e prontamente disponível

  • Fonte mais verde do que madeira ou carvão, sem necessidade de mineração e sem desmatamento

  • Alta porosidade

  • Cria menos cinza inorgânica que afeta a qualidade da filtragem

  • Alta resistência à abrasão, que dura mais tempo antes de precisar de substituição

ativação

O processo de ativação é o que confere ao carvão ativado suas qualidades de filtragem. O ato de ativar o pó de carbono é por métodos físicos ou reações químicas para queimar o carbono e os voláteis, criando poros nas partículas. A ativação física usa gases quentes e ar, enquanto a ativação química usa ácidos, bases ou sais.

Poros, Poros, Poros

Porosidade é o pão e a manteiga da filtração, não importa o método. É o que dá ao meio filtrante a capacidade de capturar partículas contaminantes. Dois dos aspectos mais importantes da porosidade são o tamanho e a densidade dos poros. A importância do tamanho é simples de entender, poros menores podem capturar partículas menores, resultando em um efluente de maior qualidade. A densidade de poros refere-se ao número de poros dentro de uma determinada unidade de área na própria partícula. A presença de poros aumenta a área de superfície geral da mídia e, portanto, densidades de poros mais altas equivalem a áreas de superfície maiores. Apenas uma libra de alguns carbonos ativados pode ter uma superfície de mais de 100 acres.

ADsorção e Absorção

Como funcionam os filtros de carvão ativado? Usando o culminar dos aspectos descritos acima. A fonte de carbono determina o efeito da etapa de ativação que resulta na formação de poros. São esses poros que permitem ao pó filtrar contaminantes como produtos químicos tóxicos, aumentando a área da superfície. Isso é realizado em dois processos: adsorção e absorção.

A adsorção é semelhante a espanar seus móveis em casa, o pó se agarra à superfície do pano. A absorção é mais parecida com uma esponja, puxando os contaminantes para dentro dos poros da esponja. Áreas de superfície maiores aumentam a capacidade do carvão ativado de coletar e reter os poluentes dentro e fora dele. Outras mídias absorvem contaminantes também, mas não os absorvem. Obviamente, as partículas absorvidas não podem simplesmente ser lavadas em retrolavagem, daí a necessidade de reativação para queimá-las.

Como funcionam os filtros de carbono? Esperamos ter respondido a esta pergunta para você. Se sua empresa ou município deseja saber mais sobre como o carvão ativado pode ser usado para filtrar a água potável ou tratar o esgoto, entre em contato com os especialistas em tratamento de água da Genesis Water Technologies, Inc. Podemos entrar em contato com 1-877-267-3699 ou contatar nós via e-mail em customersupport@genesiswatertech.com para obter mais informações.