مقدمة لمرشح الكربون المنشط
يعتمد مبدأ عمل مرشح الكربون المنشط على خصائص الامتصاص الخاصة للكربون المنشط. الكربون المنشط هو نوع من المواد الكربونية ذات بنية مسامية غنية، مما يمنح الكربون المنشط مساحة سطحية ضخمة ومحددة، ويمكنه امتصاص الملوثات بشكل فعال مثل المواد العضوية والأصباغ والرائحة والكلور المتبقي وبعض أيونات المعادن الثقيلة في الماء أو الهواء. . ينقسم الامتزاز بشكل أساسي إلى امتزاز فيزيائي وامتزاز كيميائي، حيث يعتمد الامتزاز الفيزيائي بشكل أساسي على بنية المسام الدقيقة للكربون المنشط لالتقاط المواد التي يكون حجمها الجزيئي أصغر من حجم المسام، بينما يتضمن الامتزاز الكيميائي التفاعل الكيميائي بين المجموعات الوظيفية على سطح الكربون المنشط والملوثات.

تكوين فلتر الكربون المنشط
تشتمل تركيبة مرشح الكربون المنشط بشكل أساسي على المكونات الرئيسية التالية، والتي تعمل معًا لإكمال عملية تليين جودة المياه:
1. القشرة: عادة ما تكون مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، والألياف الزجاجية، وغيرها من المواد المسببة للتآكل-مواد مقاومة لضمان المتانة وطويلة-مصطلح استخدام المعدات.
2. الحشو الداخلي: يتم تعبئة الجزء الأساسي بالكربون المنشط، ومواد مختلفة، مثل الفحم، والخشب، وقشور الفاكهة، وما إلى ذلك، حسب الحاجة للتعامل مع مواد مختلفة، اختر النوع المناسب من الكربون المنشط.
3. مدخل المياه/المخرج: يستخدم لإدخال وإخراج السوائل، وهو مصمم لضمان التوزيع الموحد للسائل، وتحسين كفاءة الترشيح.
4. نظام الغسيل العكسي (خياري): يتم استخدامه للتنظيف المنتظم للكربون المنشط لاستعادة قدرته على الامتصاص وإطالة عمر الخدمة.
5. صمام التحكم: يستخدم للتحكم في اتجاه تدفق المياه لتحقيق الترشيح العادي أو عملية الغسيل العكسي.
يمكن اختيار أغلفة الفلتر وملحقاته من الأعلى-الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الجودة، مثل 304، 316، 316L، وما إلى ذلك.

مزايا وخصائص فلتر الكربون المنشط
إن تأثير استخدام مرشح الكربون المنشط كبير، وينعكس بشكل رئيسي في الجوانب التالية:
1. إزالة الرائحة وتحسين الطعم: يتمتع الكربون المنشط بقدرة امتصاص قوية، والتي يمكنها إزالة المواد العضوية والكلوريد والروائح الأخرى بشكل فعال.-إنتاج المواد في الماء، مثل الدبال وكبريتيد الهيدروجين وما إلى ذلك، يحسن بشكل كبير طعم ورائحة الماء، ويجعل مياه الشرب أكثر حلاوة ولذيذة.
2. امتزاز وإزالة الملوثات العضوية: يمكن للكربون المنشط أن يمتص بشكل فعال جزيئات صغيرة من المواد العضوية في الماء، مثل المبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب والهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات وما إلى ذلك، مما يقلل من تناول المواد الضارة لجسم الإنسان ويحسن سلامة جودة المياه. .
3. تقليل اللون والتعكر: بالنسبة للأصباغ والمواد الغروية في الماء، فإن الكربون المنشط له أيضًا تأثير إزالة جيد، والذي يمكن أن يقلل بشكل كبير من اللون والتعكر في الماء، مما يجعل الماء أكثر وضوحًا وشفافية.
4. تقليل الكلور المتبقي: يمكن للكربون المنشط أن يمتص الكلور المتبقي في الماء، ويمنعه من التسبب في أضرار تأكسدية لمعدات معالجة المياه اللاحقة (مثل غشاء التناضح العكسي)، وإطالة عمر خدمة المعدات، وتقليل توليد الكلورة-المنتجات لضمان سلامة جودة المياه.
5. إزالة بعض المعادن الثقيلة: من خلال الامتزاز الفيزيائي وبعض التفاعلات الكيميائية، يمكن للكربون المنشط إزالة بعض أيونات المعادن الثقيلة في الماء (مثل الرصاص والزئبق والكروم وغيرها.)، مما يقلل من خطر التلوث بالمعادن الثقيلة.
6. حماية المنشور-معدات المسرح: كمرحلة ما قبل-في مرحلة المعالجة، يمكن لمرشح الكربون المنشط أن يقلل أو يزيل عبء التلوث على المنشور بشكل فعال-معدات الترشيح الدقيقة المرحلة (مثل غشاء التناضح العكسي، وراتنج التبادل الأيوني، وما إلى ذلك.) لضمان التشغيل الفعال والمستقر لنظام معالجة المياه بأكمله.
7. حماية البيئة وتوفير الطاقة: بالمقارنة مع طرق المعالجة الكيميائية، فإن ترشيح الكربون المنشط هو طريقة معالجة مياه أكثر صديقة للبيئة، ولا ينتج عنه أي ضرر.-ويمكن إعادة تدوير المنتجات والكربون المنشط وإعادة استخدامه، مما يقلل من تكاليف التشغيل.
8. يستخدم على نطاق واسع: مناسب لمعالجة مياه الشرب، ومعالجة مياه الصرف الصناعي، وتنقية مياه حمام السباحة، ومعالجة مياه خزان الأسماك، وغيرها من المجالات، لتلبية احتياجات الصناعات والعائلات المختلفة لتنقية المياه.

يعتمد مبدأ عمل مرشحات الكربون المنشط بشكل أساسي على البنية الخاصة وخصائص الامتزاز للكربون المنشط نفسه. الكربون المنشط عبارة عن مادة كربونية معالجة خصيصًا ذات بنية مسامية متطورة للغاية ومساحة سطحية كبيرة محددة، مما يجعلها فعالة جدًا في امتصاص الشوائب المختلفة في الماء أو الهواء. وفيما يلي شرح تفصيلي لكيفية العمل:
1. الامتزاز الفيزيائي: يحتوي الكربون المنشط على عدد كبير من الهياكل الدقيقة التي يسهل اختراقها، بما في ذلك المسام الصغيرة والمسام المتوسطة والمسام الكبيرة، والتي تشكل مساحة سطحية ضخمة، وعادة ما تصل المساحة السطحية لكل جرام من الكربون المنشط إلى 500 إلى 3000 متر مربع. عندما يتدفق الماء أو الهواء من خلال هذه المسام، يتم امتصاص المواد العضوية والمواد العالقة والأصباغ وجزيئات الرائحة والملوثات الأخرى على السطح أو داخل مسام الكربون المنشط بسبب عمل قوة فان دير فالس، ليتم اعتراضها لتحقيق غرض التطهير.
2. الامتصاص الكيميائي: لا تزال هناك بعض المجموعات الوظيفية على سطح الكربون المنشط، والتي يمكن أن تتفاعل كيميائياً مع بعض الملوثات، مثل التفاعل مع غاز الكلور لاختزاله إلى أيونات الكلوريد غير الضارة، وبالتالي إزالة الكلور المتبقي في الماء.
3. التأثير الشعري: يشكل الهيكل المسامي للكربون المنشط شعريًا-التأثير المماثل، الذي يطيل وقت بقاء الوسط المتدفق عبر المسام، يزيد من فرصة ملامسة الامتزاز، ويحسن كفاءة الامتزاز.
4. آلية الترشيح: بالنسبة للجزيئات الكبيرة، يمكن أيضًا اعتراض طبقة مرشح الكربون المنشط بواسطة حاجز مادي، على الرغم من أن هذه ليست آلية الترشيح الرئيسية.
5. التجديد والاستبدال: بمرور الوقت، سوف تتشبع قدرة الامتصاص للكربون المنشط تدريجيًا، ومن ثم من الضروري استعادة قدرة الامتصاص عن طريق الغسيل العكسي، أو التنظيف الكيميائي، أو تجديد التسخين، أو استبدال الكربون المنشط الجديد مباشرة. في بعض التصاميم، يمكن إزالة الشوائب الملتصقة بسطح الكربون المنشط عن طريق الغسيل بالتيار المعاكس، ولكن تكون إزالة المواد الممتصة العميقة أكثر صعوبة.
6. التحكم في التطبيق: لتحسين تأثير الترشيح، فإن تصميم مرشحات الكربون المنشط عادة ما يأخذ في الاعتبار معدل تدفق السائل، ووقت الاتصال، ونوع وجودة الكربون المنشط، وعوامل أخرى. يمكن لمعلمات التشغيل المعقولة أن تزيد من كفاءة الامتصاص، وتقلل من استهلاك الطاقة، وتزيد من قدرة المعالجة.