Tanque de filtro de carbón activado

Un tanque de filtro de carbón activado es un dispositivo de tratamiento de agua impulsado-por presión/gravedad- con carbón activado granular (GAC) o carbón activado en columna como medio filtrante central. Basándose en las características de adsorción porosa del carbón activado, elimina principalmente cloro residual, olores, croma, carbono orgánico parcialmente disuelto (DOC), iones de metales pesados ​​y micro-contaminantes del agua.

Como dispositivo central en el enlace de purificación avanzada de los sistemas de tratamiento de agua, este equipo se usa ampliamente en escenarios como la mejora de la calidad del agua potable, el tratamiento avanzado de aguas residuales industriales y la preparación de agua pura en las industrias alimentaria y farmacéutica. Puede conectarse después de un tanque de filtro de arena de cuarzo o usarse como unidad de pre-tratamiento para sistemas de ósmosis inversa (RO) y ultrafiltración (UF) para mejorar la calidad del agua de entrada de procesos posteriores y garantizar un funcionamiento estable del sistema. Los materiales del tanque se pueden seleccionar como FRP (plástico reforzado con fibra de vidrio), acero inoxidable 304/316L o acero al carbono revestido con caucho/epóxido según los requisitos de las condiciones de trabajo, adaptándose a las condiciones de tratamiento de agua con diferentes demandas de corrosividad y presión.

El principio de funcionamiento central de un tanque de filtro de carbón activado es el efecto sinérgico de la adsorción física y la adsorción química, complementada con filtración de interceptación, dividida específicamente en tres etapas:

1.Etapa de adsorción física: El carbón activado tiene una estructura de poros bien-desarrollada (microporos, mesoporos, macroporos) internamente, con una superficie específica de 500-1500m²/g. Cuando el agua fluye a través de la capa del medio filtrante, las moléculas de olor, moléculas de pigmento, sustancias orgánicas y otros contaminantes del agua se adsorben en la superficie de los poros del carbón activado a través de fuerzas de van der Waals entre las moléculas, logrando la separación del agua. Este proceso elimina principalmente contaminantes no polares o débilmente polares como el benceno, el tolueno y el ácido húmico.

2.Etapa de adsorción química: Los grupos funcionales (hidroxilo, carboxilo, carbonilo, etc.) en la superficie del carbón activado pueden sufrir reacciones químicas con contaminantes polares en el agua para formar combinaciones de enlaces químicos. Por ejemplo, el carbón activado puede descomponer el cloro residual en el agua mediante reacciones redox (Cl₂+H₂O=HCl+HClO), convirtiendo el cloro residual en iones cloruro inofensivos (Cl⁻); También puede adsorber iones de metales pesados ​​como plomo, mercurio y cromo, lo que reduce la toxicidad del agua.

3.Etapa de filtración de interceptación: Pores formed between activated carbon particles can intercept tiny suspended solids (particle size >5μm) no eliminado por el pre-proceso, lo que reduce aún más la turbidez del agua. Mientras tanto, se formará una torta de filtración en la superficie del carbón activado saturado, mejorando el efecto de filtración.

Cuando la capacidad de adsorción del carbón activado alcanza la saturación (los indicadores de calidad del agua de entrada y salida están cerca y la diferencia de presión aumenta a 0,1-0,15 MPa), se requiere un retrolavado (lavado hidráulico o lavado combinado aire-agua) para eliminar las impurezas interceptadas en la superficie; Si la saturación de adsorción es severa, es necesario reemplazar el medio filtrante para garantizar un efecto de purificación estable.

Los tanques con filtro de carbón activado se pueden dividir en tres categorías según sus formas estructurales y grado de automatización. Los parámetros y características específicos son los siguientes:

1. Tanque de filtro de carbón activado tipo gravedad-

Características estructurales: Sin diseño de presión cerrada, dependiendo de la gravedad para la filtración del agua; dispositivo de retrolavado con sifón integrado-sin energía adicional; altura de la capa del medio filtrante 1,0-1,5 m; El método de distribución de agua adopta tuberías perforadas o tapas de agua con placa de filtro.

Parámetros principales: Tasa de filtración 6-10 m/h, precisión de filtración 5-20 μm, capacidad de tratamiento de un solo tanque 3-300 m³/h, tasa de eliminación de cloro residual mayor o igual al 95 %.

Escenarios de aplicación: Mejora de la calidad del agua potable rural, decoloración y desodorización en pequeñas plantas de agua potable, purificación avanzada de la circulación del agua de piscinas.

2. Tanque de filtro de carbón activado tipo presión-

Características estructurales: Diseño de tanque cerrado con una capacidad de soporte de presión-de 0,6-1,6MPa; adopta una placa porosa + tapa de agua para la distribución del agua, lo que garantiza una alta uniformidad en la distribución del agua; Admite retrolavado manual o semiautomático con una intensidad de retrolavado de 10-15 L/(m²・s).

Parámetros principales: Tasa de filtración 8-12 m/h, precisión de filtración 5-10 μm, capacidad de tratamiento de un solo tanque 10-800 m³/h, tasa de eliminación de materia orgánica (DQO) 30%-50%.

Escenarios de aplicación: Tratamiento avanzado de agua circulante industrial, eliminación de cloro residual para pretratamiento de ósmosis inversa-eliminación de metales pesados ​​de aguas residuales de galvanoplastia.

3. Tanque de filtro de carbón activado inteligente

Características estructurales: Integra monitores de calidad del agua en línea (medidor de cloro residual, medidor de turbidez), sensor de presión diferencial y sistema de control PLC; puede activar automáticamente recordatorios de retrolavado o reemplazo del medio filtrante de acuerdo con los parámetros de calidad del agua, lo que admite monitoreo remoto y ajuste de parámetros; Dispositivo de regeneración de vapor opcional para realizar el uso repetido de carbón activado.

Parámetros principales: Tasa de filtración 8-15 m/h, precisión de filtración 5-10 μm, capacidad de tratamiento de un solo tanque 20-1500 m³/h, grado de automatización superior al 95 %.

Escenarios de aplicación: Mejora de la calidad y renovación de grandes plantas de agua potable, preparación electrónica de agua ultrapura, pre-tratamiento de agua purificada farmacéutica.

Con su avanzada capacidad de purificación, los tanques con filtro de carbón activado se utilizan ampliamente en los campos municipal, industrial, alimentario y farmacéutico, entre otros:

Características principales del producto

2. Efectos prácticos de la aplicación

Efecto de purificación de la calidad del agua

Tasa de eliminación de cloro residual mayor o igual al 95%, lo que puede reducir la concentración de cloro residual del afluente de 0,5-1,0 mg/L a menos de 0,01 mg/L, protegiendo la membrana de RO de la oxidación.

Tasa de eliminación de croma 60% -80%, croma efluente menor o igual a 5 grados, resolviendo el problema del agua amarilla.

Tasa de eliminación de materia orgánica (DQO) del 30% al 50%, tasa de eliminación de iones de metales pesados ​​superior o igual al 80%, cumpliendo con los requisitos de las normas de descarga de aguas residuales.

Efecto de protección del equipo: Elimina sustancias oxidantes (cloro residual) y materia orgánica en el agua, evitando la corrosión oxidativa u obstrucción de módulos de membranas, intercambiadores de calor y otros equipos posteriores, extendiendo la vida útil de los equipos entre 2 y 3 veces y reduciendo los costos de mantenimiento.

Efecto de operación económica

El medio filtrante tiene un ciclo de reemplazo largo y el costo de mantenimiento anual representa solo del 3% al 6% del precio total del equipo; Los equipos inteligentes pueden ahorrar más del 70% de los costos laborales.

Admite la regeneración y reutilización del carbón activado, y la eficiencia de adsorción después de la regeneración se puede restaurar a aproximadamente el 80% de la de los materiales nuevos, lo que reduce en gran medida el costo de reemplazo del medio filtrante.