1. Borang Fizikal
Karbon Aktif Granular (GAC):
Karbon aktif granular (GAC) terdiri daripada zarah yang lebih besar, tidak teratur, biasanya diameter dari 0.2 mm hingga 5 mm. Bentuk dan saiz setiap zarah boleh berbeza -beza, dengan beberapa zarah yang kelihatan berpecah atau tidak teratur. Zarah -zarah yang lebih besar ini membolehkan masa hubungan yang lebih lama di antara air atau udara dan karbon, menjadikan GAC sesuai untuk proses penapisan berterusan di mana penapisan yang lebih perlahan diperlukan. Saiz zarah yang lebih besar juga menyediakan lebih banyak kestabilan fizikal, menghalang karbon daripada memecah semasa penggunaan, yang penting untuk mengekalkan integriti sistem penapisan.
Proses pembuatan GAC umumnya melibatkan dua langkah utama: karbonisasi dan pengaktifan. Pertama, bahan mentah (seperti kayu, arang batu, atau kerang kelapa) dipanaskan pada suhu tinggi untuk menghilangkan kebanyakan komponen organik, diikuti dengan pengaktifan dengan stim atau karbon dioksida untuk mewujudkan struktur berliang dengan kawasan permukaan yang besar. Karbon berbutir yang dihasilkan mengekalkan ciri -ciri ini, dengan kawasan permukaan yang lebih besar yang meningkatkan sifat penjerapannya, menjadikannya berkesan untuk menyerap bahan pencemar dalam tempoh yang lebih lama.
Oleh kerana saiz zarahnya yang lebih besar, GAC paling baik digunakan untuk aplikasi yang memerlukan masa hubungan yang lebih lama, seperti rawatan air perbandaran atau sistem pembersihan udara. Struktur fizikalnya menjadikannya lebih tahan terhadap penyumbatan dan membolehkannya beroperasi dengan berkesan untuk tempoh yang panjang, itulah sebabnya ia sering dipilih untuk proses penapisan jangka panjang atau berterusan.
Serbuk Karbon Aktif (PAC):
Karbon aktif serbuk (PAC) terdiri daripada zarah yang lebih kecil, halus, biasanya kurang daripada 0.1 mm diameter. Zarah halus mempunyai kawasan permukaan yang lebih tinggi berbanding dengan GAC, yang membolehkan PAC menyerap bahan cemar dengan cepat. Walau bagaimanapun, saiz zarah kecil ini juga bermakna bahawa PAC boleh menyumbat sistem penapisan lebih mudah dan biasanya digunakan dalam proses batch di mana karbon ditambah ke dalam air atau udara dan kemudian dikeluarkan selepas tempoh yang singkat.
Proses pembuatan PAC adalah serupa dengan GAC, yang melibatkan karbonisasi dan pengaktifan, tetapi zarah PAC jauh lebih halus, yang membawa kepada kawasan permukaan yang lebih tinggi per unit jumlah. Kawasan permukaan yang tinggi ini memberikan PAC keupayaan untuk menyerap kuantiti bahan pencemar yang lebih besar dalam masa yang lebih singkat, menjadikannya sesuai untuk penjerapan pesat dalam situasi di mana penyingkiran pencemar cepat diperlukan.
Oleh kerana sifat zarahnya, PAC lebih berkesan dengan cepat menangkap bahan cemar, yang menjadikannya berguna untuk keperluan penapisan kecemasan atau sementara. Walau bagaimanapun, zarah-zarah halus juga bermakna bahawa PAC tidak sesuai untuk kegunaan berterusan atau untuk sistem penapisan jangka panjang, kerana zarah-zarah sukar untuk membiakkan semula atau menggunakan semula dengan berkesan.
2. Kawasan permukaan dan kecekapan penjerapan
Karbon Aktif Granular (GAC):
Walaupun GAC mempunyai kawasan permukaan yang agak besar, ia lebih rendah per unit jumlah berbanding PAC. Saiz zarah GAC yang lebih besar menyediakan masa hubungan yang lebih panjang dengan air atau udara, yang penting untuk penjerapan bahan pencemar yang cekap dalam tempoh yang panjang. GAC sesuai untuk proses di mana bahan cemar terdapat dalam kepekatan yang lebih rendah dan memerlukan pendedahan yang berpanjangan kepada karbon untuk penyingkiran yang berkesan.
Dalam aplikasi seperti rawatan air dan pembersihan udara, GAC biasanya diletakkan di dalam lajur atau katil, di mana air atau udara mengalir pada kadar terkawal. Apabila bendalir melewati katil GAC, bahan cemar secara beransur -ansur mematuhi permukaan zarah karbon, sehingga kapasiti penjerapan karbon habis. Waktu hubungan yang dilanjutkan membolehkan GAC mengeluarkan spektrum pencemar yang luas, termasuk klorin, sebatian organik yang tidak menentu (VOC), dan bahan kimia terlarut yang lain.
Walaupun GAC adalah cekap untuk proses penapisan berterusan, kapasiti penjerapannya tidak setinggi PAC dalam situasi yang memerlukan penyingkiran pesat bahan cemar. Sebagai contoh, GAC mungkin tidak berkesan untuk mengeluarkan molekul kecil atau bahan pencemar yang memerlukan penjerapan yang lebih cepat, kerana zarah -zarah yang lebih besar tidak memberikan hubungan segera yang sama dengan bahan cemar.
Serbuk Karbon Aktif (PAC):
PAC mempunyai kawasan permukaan yang jauh lebih tinggi bagi setiap unit berbanding dengan GAC, yang bermaksud ia mempunyai keupayaan yang lebih besar untuk menyerap bahan pencemar dalam masa yang lebih singkat. Ini menjadikan PAC sangat berkesan untuk situasi di mana penyingkiran bahan pencemar yang cepat adalah penting, seperti dalam rawatan air kumbahan atau dalam situasi kecemasan di mana bahan cemar berada pada kepekatan yang tinggi dan perlu dikeluarkan dengan cepat.
Kawasan permukaan PAC yang tinggi membolehkan ia menyerap bahan cemar pada kadar yang lebih cepat daripada GAC, menjadikannya sesuai untuk proses batch atau situasi di mana bahan cemar mesti dikeluarkan dengan cepat. Sebagai contoh, PAC sering digunakan untuk penyingkiran cepat klorin, pewarna, dan sebatian organik dalam air minuman dan rawatan air sisa. Dalam kes ini, PAC boleh merawat jumlah air yang besar dalam masa yang singkat.
Walaupun PAC lebih cekap dari segi penjerapan pesat, saiz zarah halus juga bermakna ia boleh menyumbat sistem penapisan dengan lebih mudah. Ini mencipta cabaran dari segi penapisan dan penjanaan semula. Di samping itu, kerana PAC biasanya tidak digunakan semula, ia mesti diganti dengan kerap, yang boleh meningkatkan kos operasi.
3. Aplikasi
Karbon Aktif Granular (GAC):
GAC digunakan secara meluas dalam sistem penapisan berterusan, terutamanya dalam rawatan air dan aplikasi pembersihan udara, di mana ia digunakan untuk penapisan jangka panjang. Aplikasi biasa termasuk:
Rawatan Air Minum: GAC biasanya digunakan dalam loji rawatan air perbandaran untuk menghilangkan bahan cemar organik, klorin, rasa, bau, dan beberapa bahan toksik. Saiz zarahnya yang besar membolehkan penapisan yang lebih perlahan, yang lebih terkawal, yang penting untuk merawat jumlah air yang besar.
Rawatan Air Sisa: GAC digunakan dalam loji rawatan air sisa perindustrian untuk menghilangkan sebatian organik terlarut, logam berat, dan bahan cemar lain. Dalam sistem ini, GAC biasanya diletakkan di dalam katil tetap atau fluidized di mana aliran air sisa, memastikan penjerapan yang cekap dalam tempoh yang panjang.
Penyucian udara: GAC digunakan secara meluas dalam sistem penapisan udara untuk menghilangkan sebatian organik yang tidak menentu (VOC), bau, dan bahan pencemar kimia dari udara ekzos industri, serta pembersih udara isi rumah. Ia amat berkesan dalam menghilangkan bahan -bahan berbau dan gas berbahaya dari udara.
Kelebihan utama GAC adalah umur panjang dan keupayaan untuk diperbaharui, yang menjadikannya sesuai untuk sistem penapisan berterusan di mana masa hubungan yang lebih lama diperlukan untuk penyingkiran pencemar yang berkesan. Ia biasanya digunakan dalam sistem berskala besar di mana operasi jangka panjang dan keberkesanan kos adalah penting.
Serbuk Karbon Aktif (PAC):
PAC biasanya digunakan dalam proses batch atau untuk aplikasi yang memerlukan penyingkiran pencemar yang cepat. Aplikasi biasa termasuk:
Rawatan air minuman dan air sisa: PAC sering ditambah kepada air atau air sisa sebagai flocculant untuk menghilangkan sebatian organik, pewarna, klorin, dan bau. Selepas PAC dicampur dengan air dan menyerap bahan cemar, ia biasanya dikeluarkan melalui pemendapan atau penapisan.
Industri Makanan dan Minuman: PAC digunakan dalam pemprosesan makanan, terutamanya dalam pengeluaran minuman, untuk menghilangkan pewarna, kekotoran, dan bau. Ia biasanya digunakan dalam bir, jus, dan pengeluaran minuman ringan untuk memastikan kesucian dan kejelasan.
Rawatan Gas Perindustrian: PAC juga digunakan dalam aplikasi rawatan gas perindustrian untuk menghilangkan VOC, gas, dan bau dari pelepasan udara. Ia amat berguna dalam aplikasi di mana terdapat keperluan untuk merawat jumlah udara yang besar dalam masa yang singkat.
Oleh kerana saiz zarah halus dan kecekapan penjerapan yang tinggi, PAC sangat sesuai untuk rawatan batch atau situasi kecemasan. Ia dapat dengan cepat menyerap sejumlah besar bahan cemar, tetapi ia tidak sesuai untuk kegunaan berterusan kerana zarah halus sukar untuk diregenerasi dan mesti diganti dengan kerap.
