کربن فعال دانه ای

بطور کلی جمع آوری مواد محلول در آب در داخل یک فاز جامد را فرایند جذب گویند. فرایند جذب توسط کربن فعال دانه ای یا پودری انجام می گردد. کربن فعال را می توان برای جداسازی گازهای خاصی از هوا و یا هر گاز دیگری نیز به کار برد. یکی از مواد جاذب مشهور کربن فعال دانه ای و پودری می باشد. از کربن فعال بطور معمول  جهت حذف آلاینده های خاص استفاده می شود. بطور معمول این فرایند پس از پایان فرایندهای تصفیه متداول همچون فرایندهای بیولوژیکی و ته نشینی نهایی به کار می رود اما بعضاً بطور همزمان با فرایند بیولوژیکی هم قابل استفاده می باشد. 

کربن فعال عموما در مراحل تصفیه تکمیلی مورد استفاده قرار می گیرد. 

کربن فعال را می توان از طریق برخی مواد آلی همچون پوست نارگیل تهیه نمود. بسیاری از محققان ایرانی و خارجی نیز بر روی تولید کربن فعال از بسیاری زائدات و مواد مختلف کار کرده اند. به  طور مثال برگ درختان، خاک اره، زائدات جامد، پوست میوه ها، شلتوک و … .  برای تولید کربن فعال مواد اولیه مذکور را تا حد گداختگی ( بیشتر از 550 درجه سانتی گراد) حرارت می دهیم.در این شرایط باید مقدار اکسیژن را محدود سازیم تا تنها بخشی از مواد اولیه کربن اکسید گردد. در این شرایط بخشی از مواد اولیه اکسید شده و ساختاری بسیار متخلخل را ایجاد می نماید.

تخلخل زیاد می تواند منجر به ایجاد سطح وسیعی در ماده جاذب گردد.  مقدار تخلخل و ابعاد آن به نوع ماده اولیه ای که مورد استفاده قرار می گیرد بستگی دارد. هر چه میزان تخلخل افزایش یابد جاذب مرغوب تر بوده و قدرت جذب زیادتری هم خواهد داشت. کربن فعال به دو شکل گرانول و پودری تولید و مصرف می گردد. کربن فعال گرانوله ذراتی درشت بوده لیکن کربن فعال پودری ذرات بسیار و پودری شکل می باشد .

کربن فعال دانه ای

از این نوع کربن فعال در ستون محبوس شده و با عبور آب از آنها برای حذف آلاینده ها استفاده می گردد. با توجه به شکل ستون بستر ثابت کربن فعال امکان ورود جامدات معلق به ستون کربن فعال و ایجاد گرفتگی در آن وجود دارد لذا قبل از آن باید فرایندهای ته نشینی و صاف سازی با کمک صافی های شنی پیش بینی گردد. همچنین باید پیش بینی های لازم جهت پس شویی و جلوگیری از گرفتگی ستون کربن فعال صورت پذیرد . ستون کربن فعال را می توان بطور مستقل، موازی و یا متوالی به کار بست بستر ثابت دارای افت فشار زیادی می باشد لذا محققین برای رفع این مشکل از بسترهای متحرک استفاده نمایند.

در این بستر ها مقدار کربن فعال گرانولی کمتر از بستر ثابت بوده لذا گرانولها امکان حرکت کردن را دارند. در برخی موارد برای حرکت کردن گرانولها با کمک تزریق هوا به داخل ستون موجبات حرکت شدید ذرات گرانوله خواهد شد. در این گونه ستون ها گرفتگی بستر بسیار کم تر بوده و بعضاً مشکلی به نام گرفتگی بستر وجود ندارد. در این نوع ستون کربن فعال اشباع شده از ستون خارج و کربن تازه به داخل آن تزریق می گردد .