Í himnuvatnsmeðferðarkerfum (eins og ofursíun (UF), nanósíun (NF) og öfug himnuflæði (RO), er virkt kol yfirleitt ekki kjarna afsöltunar- eða dauðhreinsunarþátturinn, en það gegnir óbætanlegu hlutverki sem mikilvægur „for-sía“ og „verndari“. Notkun þess endurspeglast aðallega í eftirfarandi þáttum:
1. Rækilega fjarlægð af klórleifum
Öfugt himnuflæði og nanósíun pólýamíðhimnur eru mjög viðkvæmar fyrir oxunarefnum. Jafnvel með afgangsþéttni klórs allt að 0,1 ppm (mg/L) í fóðurvatninu, getur langvarandi snerting valdið því að fjölliðakeðjur himnunnar brotna niður, sem venjulega hefur í för með sér varanlega lækkun á afsöltunarhraða himnunnar innan klukkustunda til daga. Virkar kolsíur geta dregið úr afgangsklórstyrk niður í öruggt stig fyrir neðan<0.01 ppm through efficient surface reduction reactions, completely eliminating its oxidative threat to the membrane.
Fræðilega séð getur 1 gramm af-hágæða virku kolefni fjarlægt um það bil 1 gramm af tiltæku klóri. Í verklegri verkfræði þarf að hanna nægjanlegan snertitíma fyrir tómt rúm (EBCT) út frá afgangsklórstyrk og rennsli fóðurvatnsins.
2. Mjög skilvirkt aðsog lífræns efnis, dregur úr himnufóðu
Virkt kolefni hefur stórt tiltekið yfirborð, venjulega á bilinu 700-1500 m²/g. Þetta gerir það kleift að aðsogga náttúrulegt lífrænt efni (NOM) á skilvirkan hátt í vatni, minnkar UV254 gildi (sem einkennist af lífrænum efnum sem innihalda samtengd tvítengi og bensenhringi) fóðurvatnsins um 60%-90% og fjarlægir heildar lífrænt kolefni (TOC) um 20%-50%. Þetta dregur beint úr kolloidal og lífrænum álagi sem stuðlar að himnufótrunum.
Bættur gróðurvísitala: Með því að fjarlægja lífræn efni á áhrifaríkan hátt dregur formeðferð með virkt kolefni verulega úr síðari SDI (Soil Density Index) gildi, sem gefur hæft fóðurvatn fyrir himnur með öfugs himnuflæðis (SDI15 < 5, kjörgildi < 3).
3. Áhrif líffræðilega virkjaðs kolefnis (BAC)
Under suitable temperature (>15 gráður) og næringarefnaskilyrði geta líffræðilegar virkjaðar kolefnissíur náð hraða ammoníaksköfnunarefnis (NH3-N) sem er yfir 80% og lífbrjótanlegt uppleyst lífrænt kolefni (BDOC) fjarlægingarhlutfall nær 50% -70%, verulega hærra en 20% -40% aðsogs sem næst með einföldum líkamlegum aðsogum.
Varúðarráðstafanir og rekstraratriði:
1. Val og færibreytur tegunda virkjaðra kolefnis:
Virkjað kolefni með kókosskel: Hefur einstaklega vel-þróaðar örholur (holastærð<2nm), with iodine adsorption values typically >1000mg/g. Það sýnir hraðan aðsogshraða og mikla getu fyrir leifar af klór og litlum -lífrænum sameindum.
Kol-undirstaða virkt kolefni: Hefur bæði örhola og mesópóra (holastærð 2-50nm). Metýlenblátt aðsogsgildi geta náð 150-250mg/g, sem býður upp á betri fjarlægingaráhrif fyrir stærri lífrænar sameindir (eins og huminsýru) og lit í vatni.
Við kaup, auk joðgildis og metýlenblátt gildi, ætti einnig að huga að styrk sem er meiri en eða jafnt og 95% (til að draga úr broti og mulningi við notkun) og rakainnihaldi Minna en eða jafnt og 8%.
2. Koma í veg fyrir leka virkt kolefnisduft:
Nýtt virkt kolefnisskolun: Nýhlaðað virkt kolefni verður að gangast undir bæði fram- og bakþvott. Skolunartími þarf venjulega 1-2 klukkustundir eða lengur þar til grugg frá frárennsli er<1.0 NTU.
Öryggissía: Setja verður upp 5μm nákvæmni öryggissíu á eftir, sem tryggir eðlilegan þrýstingsmunahækkun. Ef síuhlutinn verður svartur of fljótt gefur það til kynna alvarlegan leka af virku kolefnisdufti.
3. Vöxtur og eftirlit með örverum:
Óstýrðar virkjaðar kolsíur geta haft frárennslisbakteríur sem eru 1-2 stærðargráður (10 til 100 sinnum) hærri en innstreymi.
Regluleg sótthreinsun: Mælt er með því að skola með heitu vatni sem er meira en eða jafnt og 80 gráður í að minnsta kosti 30 mínútur á 1-3 mánaða fresti, eða nota óoxandi bakteríudrepandi efni (eins og DBNPA) fyrir höggskammta.
Hönnunarfínstilling: Til að forðast langtíma-varðveislu örvera ætti kerfishönnunin að tryggja að virkjaða kolsían gangist undir meira en eða jafnt og 10% reglubundnum bakþvotti eða áframþvotti daglega.
4. Aðsogsmettun og endurnýjunarlota
Lykilvöktunarvísir: Klórleifar í frárennsli virka kolefnisins verður að fylgjast stöðugt eða að minnsta kosti daglega til að tryggja að það haldist við 0 mg/L. Ef klór finnst er tafarlaus rannsókn eða endurnýjun nauðsynleg.
Skiptishringrásarmat: Hægt er að áætla endurnýjunarlotuna (T) til bráðabirgða með því að nota eftirfarandi formúlu: T (klst.)=[Hleðslumagn virks kolefnis (kg) × Aðsogsgeta eining (mg Cl₂/g kolefnis)] / [Influent Flæðishraði (m³/hl) × Magn/m³/khl)
Þar sem hægt er að taka frásogsgetu einingarinnar sem 10-15 mg Cl₂/g kolefnis (íhaldssamt hönnunargildi).
Dæmi: Sía sem inniheldur 500 kg af virku kolefni, meðhöndlar innstreymi með afgangsklórstyrk upp á 1,5 mg/L og flæðihraða 50 m³/klst., hefur fræðilegan klórgeymslutíma sem er um það bil (500 × 1000 × 10) / (50 × 1,5) ≈ 26 r á 6 klst. Þetta er aðeins klór varðveislutími; með tilliti til aðsogs lífrænna efna er raunverulegt endurnýjunarferli venjulega stillt á 6 til 24 mánuði og ætti að byggjast á raunverulegum vöktunargögnum.
5. Vökvakerfisstýring og rekstrarfæribreytur
Tómt rúmsnertitími (EBCT) er lykilhönnunarbreyta. Til að fjarlægja klórleifar og lífrænt efni er EBCT venjulega hannað til að vera 10-15 mínútur.
Rennslishraði bakskólunar: 12-15 m³/(m²·klst.) (þ.e. 12-15 m/klst.), endist í 10-15 mínútur.
Styrkur loftskrúbbs: Ef notaður er samsettur loft-vatnsbakskol, er loftstyrkurinn um það bil 50-60 m³/(m²·klst.).
Bakþvottur er venjulega framkvæmdur á 24-48 klukkustunda fresti, eða þegar inntaksþrýstingsmunurinn eykst um 0,5-1,0 bör.