ظرفیت جذب کربن اکتیو چیست و به چه عواملی بستگی دارد؟

کربن اکتیو یکی از پرکاربردترین جاذب ‌ها در صنایع تصفیه آب و هوا محسوب می ‌شود. اما آنچه عملکرد این ماده را تعیین می ‌کند، ظرفیت جذب کربن اکتیو است. طبق گزارش Grand View Research در سال 2023، بازار جهانی کربن اکتیو با ارزش 5.7 میلیارد دلار و نرخ رشد سالانه 9.2% در حال توسعه است. درک صحیح ظرفیت جذب به شما کمک می‌ کند تا انتخاب بهتری برای سیستم تصفیه خود داشته باشید و از هزینه ‌های اضافی جلوگیری کنید.

ظرفیت جذب کربن اکتیو چیست؟

ظرفیت جذب کربن اکتیو به مقدار ماده آلاینده ‌ای اشاره دارد که یک واحد جرم از کربن اکتیو می ‌تواند در شرایط مشخص جذب و نگهداری کند. این پارامتر معمولا بر حسب میلی ‌گرم بر گرم (mg/g) یا درصد وزنی بیان می ‌شود. طبق تعریف انجمن آب آمریکا (AWWA)، ظرفیت جذب نشان ‌دهنده توانایی کربن اکتیو در حذف آلاینده ‌های خاص تا رسیدن به نقطه اشباع است. هرچه این ظرفیت بیشتر باشد، کربن اکتیو عمر مفید طولانی ‌تری خواهد داشت. در واقع می ‌توان گفت ظرفیت جذب مهم ‌ترین معیاری است که کارایی یک کربن اکتیو را در عمل مشخص می‌ کند.

بنسال و گویال در کتاب مرجع «Activated Carbon Adsorption» توضیح می‌ دهند که ساختار متخلخل کربن اکتیو شبکه‌ ای پیچیده از حفرات ریز و درشت ایجاد می ‌کند که سطح داخلی فوق ‌العاده‌ بزرگی را فراهم می ‌آورد و همین سطح گسترده است که ظرفیت جذب بالای این ماده را ممکن می‌سازد (Bansal & Goyal, 2005).

مقایسه ظرفیت جذب انواع کربن اکتیو

برای درک بهتر تفاوت ظرفیت جذب بین انواع کربن اکتیو، جدول زیر مقایسه ‌ای از شاخص ‌های کلیدی ارائه می ‌دهد. این اعداد بر اساس آزمایش ‌های استاندارد و شرایط نرمال به‌ دست آمده‌ اند:

نکته: یک گرم کربن اکتیو باکیفیت می ‌تواند سطح داخلی معادل یک زمین فوتبال (حدود 3000 m²) داشته باشد.

چرا ظرفیت جذب کربن فعال مهم است؟

اهمیت ظرفیت جذب صرفا به عملکرد فنی محدود نمی ‌شود؛ بلکه تاثیر مستقیمی بر هزینه ‌های عملیاتی و کیفیت نهایی محصول دارد. انتخاب کربن اکتیو بدون توجه به ظرفیت جذب واقعی آن مانند خرید خودرو بدون بررسی مصرف سوخت است. در ادامه مهم‌ ترین دلایل اهمیت این پارامتر را مرور می‌ کنیم:

انواع ظرفیت جذب کربن اکتیو

جذب در کربن اکتیو از طریق دو مکانیزم اصلی فیزیکی و شیمیایی انجام می ‌شود. شناخت تفاوت این دو مکانیزم به شما کمک می ‌کند تا بدانید کربن فعال انتخابی‌ شما دقیقا چگونه آلاینده ‌ها را از محیط حذف می‌ک ند و برای چه نوع آلاینده ‌هایی مناسب ‌تر است.

1. ظرفیت جذب فیزیکی: جذب فیزیکی یا Physical Adsorption رایج‌ ترین مکانیزم عملکرد کربن اکتیو است و در اکثر کاربردهای تصفیه آب و هوا نقش اصلی را ایفا می ‌کند. در این فرآیند مولکول ‌های آلاینده بدون تغییر ساختار شیمیایی، صرفا به‌ واسطه نیروهای بین ‌مولکولی به سطح کربن می‌ چسبند. طبق مطالعات بنسال و گویال (2005)، حدود80-90% فرآیندهای جذب در کربن اکتیو از نوع فیزیکی هستند. ویژگی ‌های اصلی جذب فیزیکی عبارتند از:

• مولکول ‌های آلاینده توسط نیروهای واندروالس به سطح کربن متصل می ‌شوند.
• این اتصال برگشت‌ پذیر است و با تغییر شرایط می ‌توان آلاینده را آزاد کرد.
• انرژی فعال‌ سازی پایین (حدود 5 تا 40 kJ/mol) و سرعت جذب بالا.
• امکان تشکیل چندین لایه مولکولی روی سطح.
• مناسب برای حذف ترکیبات آلی فرار (VOCs) و کلر.

نکته کاربردی: در ظرفیت جذب کربن فعال در تصفیه آب صنعتی، بیشتر فرآیندهای حذف آلاینده از طریق جذب فیزیکی انجام می ‌شود و به همین دلیل امکان احیای حرارتی کربن وجود دارد.

2. ظرفیت جذب شیمیایی: جذب شیمیایی یا Chemisorption نوع دوم مکانیزم عملکرد کربن اکتیو است که در آن پیوندهای شیمیایی واقعی بین مولکول آلاینده و سطح کربن تشکیل می ‌شود. این نوع جذب معمولا در کربن ‌های اکتیو اصلاح‌ شده یا آغشته‌ شده با مواد شیمیایی خاص اتفاق می‌ افتد و برای حذف آلاینده‌ های خاصی که جذب فیزیکی معمولی قادر به حذف کامل آنها نیست، به‌ کار می ‌رود. ویژگی ‌های کلیدی جذب شیمیایی به شرح زیر است:

• اتصال از طریق پیوندهای کووالانسی یا یونی
• فرآیند غیرقابل برگشت یا نیمه ‌برگشت ‌پذیر
• انرژی فعال‌ سازی بالاتر (حدود 40 تا 200 kJ/mol)
• تشکیل فقط یک لایه مولکولی روی سطح
• مناسب برای حذف گازهای سمی مانند H₂S و فرمالدهید

کربن ‌های فعال آغشته‌ شده (Impregnated) به مواد شیمیایی خاص مانند KOH، NaOH یا KMnO₄ ظرفیت جذب شیمیایی بالاتری دارند و برای کاربردهایی مثل حذف H₂S در تصفیه بیوگاز یا حذف جیوه از هوای صنعتی طراحی شده‌ اند.

شاخص ‌های اندازه ‌گیری ظرفیت جذب کربن اکتیو

روش اندازه ‌گیری ظرفیت جذب کربن اکتیو بر اساس استانداردهای بین ‌المللی تعریف شده و هر کدام جنبه خاصی از عملکرد کربن را ارزیابی می ‌کنند. شناخت این شاخص‌ ها به شما امکان می ‌دهد تا هنگام خرید کربن فعال، برگه مشخصات فنی (Data Sheet) را به ‌درستی تفسیر کنید و محصول مناسب نیاز خود را انتخاب نمایید. روش های اندازه گیری ظرفیت جذب کربن اکتیو عبارتند از:

1. عدد یدی (Iodine Number): عدد یدی پرکاربردترین و شناخته ‌شده ‌ترین شاخص برای ارزیابی سریع ظرفیت جذب کربن اکتیو است. این آزمایش بر اساس استانداردASTM D4607 انجام می‌ شود و نشان می ‌دهد هر گرم کربن اکتیو چند میلی ‌گرم ید را در شرایط استاندارد جذب می ‌کند. از آنجا که مولکول ید اندازه نسبتا کوچکی دارد، این شاخص بیشتر نشان ‌دهنده حجم منافذ میکرو (کمتر از 2 نانومتر) است.

2. عدد ملاس (Molasses Number): در حالی که عدد یدی توانایی جذب مولکول ‌های کوچک را نشان می‌ دهد، عدد ملاس معیاری برای ارزیابی ظرفیت جذب مولکول ‌های بزرگ و رنگی است. این شاخص میزان منافذ مزو و ماکرو (بزرگتر از 2 نانومتر) را مشخص می‌ کند و به ‌ویژه در صنایع غذایی و رنگبری شکر کاربرد فراوانی دارد. مقدار مطلوب عدد ملاس برای کاربردهای رنگبری بالای 230 توصیه می‌ شود.
3. سطح ویژه BET: سطح ویژه BET یکی از دقیق ‌ترین روش‌ های اندازه ‌گیری ظرفیت جذب کربن اکتیو است که کل سطح داخلی قابل دسترس ذرات کربن را اندازه ‌گیری می ‌کند. در این روش گاز نیتروژن در دمای بسیار پایین (196 درجه سانتی ‌گراد) روی سطح کربن جذب شده و با تحلیل داده ‌ها، سطح ویژه محاسبه می‌ شود. کربن فعال معمولی سطح ویژه‌ ای بین 800 تا 1500 m²/g دارد، در حالی که کربن اکتیو فوق ‌فعال می ‌تواند تا 3500 m²/g برسد.
4. فعالیت تتراکلرید کربن (CTC): این شاخص به ‌طور خاص برای ارزیابی ظرفیت جذب کربن اکتیو در تصفیه هوا طراحی شده است. آزمایش بر اساس استاندارد ASTM D3467 انجام و نتیجه بر حسب درصد وزنی بیان می شود. برای کاربردهای حذف بخارات آلی و ترکیبات فرار از هوا، مقدار CTC بالای 60 درصد مطلوب است.
5. عدد متیلن بلو: عدد متیلن بلو شاخصی مکمل است که ظرفیت جذب مولکول‌ های با اندازه متوسط را ارزیابی می‌ کند. این آزمایش به ‌ویژه در صنایع نساجی و رنگرزی اهمیت دارد، جایی که حذف رنگ ‌های محلول در آب هدف اصلی تصفیه است. مقدار مطلوب عدد متیلن بلو برای کربن اکتیو باکیفیت بالای 200 mg/g است.

عوامل موثر بر ظرفیت جذب کربن اکتیو

ظرفیت جذب کربن اکتیو یک عدد ثابت و غیرقابل تغییر نیست؛ بلکه تحت تاثیر مجموعه ‌ای از عوامل محیطی، عملیاتی و ساختاری قرار می ‌گیرد. شناخت عوامل موثر بر ظرفیت جذب کربن اکتیو برای طراحی بهینه سیستم تصفیه و پیش‌ بینی عمر مفید کربن فعال ضروری است. در ادامه مهم‌ ترین این عوامل را به ‌تفصیل بررسی می‌ کنیم.

1. تاثیر دما بر ظرفیت جذب کربن اکتیو

دما یکی از تاثیرگذارترین پارامترهای عملیاتی بر ظرفیت جذب است. قاعده کلی در جذب فیزیکی این است که با افزایش دما، ظرفیت جذب کاهش می ‌یابد؛ زیرا انرژی جنبشی مولکول‌ ها بالا رفته و احتمال جدا شدن آنها از سطح کربن بیشتر می ‌شود. اما در جذب شیمیایی، افزایش دما می‌ت واند سرعت واکنش و در نتیجه ظرفیت جذب را افزایش دهد.

سوزوکی در کتاب «Adsorption Engineering» تاکید می ‌کند که وابستگی دمایی جذب مستقیما از ترمودینامیک فرآیند ناشی می ‌شود و در اکثر سیستم‌ های تصفیه آب که جذب فیزیکی غالب است، نگه ‌داشتن دمای آب در پایین ‌ترین حد عملیاتی ممکن می ‌تواند عمر بستر کربن را به ‌طور قابل توجهی افزایش دهد (Suzuki, 1990).

توجه: در ظرفیت جذب کربن اکتیو در تصفیه آب صنعتی، افزایش هر 10 درجه سانتی ‌گراد می ‌تواند ظرفیت جذب را تا 10-15% کاهش دهد. به ‌عنوان مثال، ظرفیت جذب فنل روی کربن اکتیو از 150 mg/g در دمای 20°C به 110 mg/g در دمای 50°C کاهش می ‌یابد.

2. اثر pH محلول

pH محلول تاثیر مستقیمی بر بار الکتریکی سطح کربن اکتیو و همچنین شکل یونی آلاینده دارد. هر کربن اکتیو یک نقطه بار صفر (pHpzc) دارد؛ در pHهای پایین ‌تر از این نقطه، سطح کربن بار مثبت می‌ گیرد و در pH‌های بالاتر بار منفی. این موضوع مستقیما بر جذب یا دفع یون‌ ها و مولکول ‌های قطبی اثر می ‌گذارد.

• pH 2-4 (اسیدی قوی): مناسب برای جذب اسیدهای آلی ضعیف و فنل.
• pH 5-7 (نزدیک خنثی): بهینه برای اکثر آلاینده‌های آلی.
• pH 8-10 (قلیایی): مناسب برای جذب بازهای آلی و آمین‌ ها.
• pH بالای 10: کاهش شدید ظرفیت جذب اکثر آلاینده‌ ها.

داده تحقیقاتی: مورنو-کاستیا در پژوهش خود نشان داد که تغییر pH از 7 به 3 می ‌تواند ظرفیت جذب فنل را تا 45% افزایش دهد، زیرا در pH اسیدی فنل به‌ صورت مولکولی باقی می‌ ماند و تمایل بیشتری به جذب روی سطح غیرقطبی کربن دارد. (مورنو کستیلا، 2004)

3. غلظت آلاینده

غلظت آلاینده در محلول ورودی به ‌عنوان نیروی محرکه فرآیند جذب عمل می‌ کند. هرچه غلظت آلاینده بیشتر باشد، اختلاف غلظت بین محلول و سطح کربن بزرگتر شده و مولکول ‌ها با سرعت بیشتری به سمت منافذ حرکت می‌ کنند. با این وجود، با نزدیک شدن به نقطه اشباع، منافذ پر شده و راندمان جذب کاهش می‌ یابد. رفتار جذب در غلظت‌ های مختلف با مدل ‌های ریاضی ایزوترم قابل پیش‌ بینی است.

معادله فروندلیچ:

qe = Kf × Ce^(1/n)

• qe: ظرفیت جذب تعادلی (mg/g)
• Ce: غلظت تعادلی آلاینده (mg/L)
• Kf: ثابت فروندلیچ (نشان‌ دهنده ظرفیت جذب)
• n: شدت جذب (معمولا بین 1 تا 10)

4. ظرفیت جذب کربن اکتیو در دبی بالا

دبی جریان تاثیر مستقیمی بر زمان تماس آلاینده با سطح کربن و در نتیجه راندمان جذب دارد. در دبی‌ های بالا، مولکول ‌های آلاینده فرصت کافی برای نفوذ به عمق منافذ را پیدا نمی‌ کنند و بخش قابل توجهی از ظرفیت کربن بلااستفاده می‌ ماند. به همین دلیل محاسبه دقیقEBCT (Empty Bed Contact Time) برای طراحی سیستم ضروری است.

EBCT = حجم بستر کربن ÷ دبی جریان

• دبی بالا: کاهش زمان تماس، کاهش راندمان جذب و در نتیجه، نیاز به حجم بیشتر کربن.
• دبی پایین: افزایش زمان تماس، بهبود راندمان اما کاهش ظرفیت تولید.

5. خصوصیات آلاینده

ماهیت فیزیکی و شیمیایی خود آلاینده نیز نقش تعیین ‌کننده ‌ای در ظرفیت جذب ایفا می ‌کند. به ‌طور کلی مولکول ‌هایی که قطبیت کمتر، حلالیت پایین تر در آب و وزن مولکولی متوسط تا بالا دارند، تمایل بیشتری به جذب روی کربن اکتیو نشان می ‌دهند. البته مولکول‌ های بسیار بزرگ ممکن است به ‌دلیل محدودیت اندازه، قادر به ورود به منافذ ریز نباشند.

6. حضور آلاینده‌ های رقیب

در شرایط واقعی تصفیه، به‌ ندرت یک آلاینده به ‌تنهایی وجود دارد. در ظرفیت جذب کربن اکتیو در تصفیه آب صنعتی، معمولا چندین آلاینده همزمان حضور دارند که برای اشغال منافذ کربن با یکدیگر رقابت می‌ کنند. این رقابت باعث می ‌شود ظرفیت جذب موثر برای هر آلاینده خاص به ‌مراتب کمتر از مقدار اندازه ‌گیری ‌شده در آزمایشگاه باشد.

نیوکامب و همکارانش در پژوهشی بر روی تصفیه آب شرب نشان دادند که مواد آلی طبیعی (NOM) موجود در آب‌ های سطحی می ‌توانند بخش قابل توجهی از منافذ کربن اکتیو را اشغال کرده و ظرفیت جذب آلاینده‌ های هدف مانند آفت ‌کش ‌ها را به‌ شدت کاهش دهند (Newcombe et al., 2002).

• فاضلاب صنعتی: کاهش ظرفیت مؤثر تا 30-50 درصد
• آب شرب شهری: کاهش ظرفیت مؤثر تا 15-25 درصد

• مواد آلی طبیعی (NOM) مهم ‌ترین رقیب در تصفیه آب شرب هستند.

به ‌عنوان نمونه، حضور NOM می ‌تواند ظرفیت جذب آترازین را از 180 mg/g به 85 mg/g کاهش دهد.

7. سطح ویژه و ساختار متخلخل کربن اکتیو

سطح ویژه و تخلخل کربن اکتیو مهم ‌ترین عامل ذاتی تعیین ‌کننده ظرفیت جذب است. توزیع اندازه منافذ، ماده اولیه مورد استفاده و روش فعال‌ سازی همگی بر سطح داخلی، حجم منافذ و شیمی سطح کربن تأثیر می ‌گذارند.

• توزیع اندازه منافذ: مهم ‌ترین عامل ساختاری
• میکروپور (< 2 nm): جذب مولکول ‌های کوچک مانند کلر و تری ‌هالومتان ‌ها
• مزوپور (2-50 nm): انتقال و جذب مولکول‌ های متوسط مانند رنگ‌ ها
• ماکروپور (> 50 nm): مسیر دسترسی مولکول ‌ها به منافذ عمیق تر
• ماده اولیه: پوسته نارگیل (بیشترین میکروپور)، ذغال‌سنگ (توزیع متعادل)، چوب (بیشترین مزوپور)
• روش فعال ‌سازی: بخار آب و CO₂ (فعال ‌سازی فیزیکی)، اسید فسفریک و روی کلراید (فعال ‌سازی شیمیایی)

تفاوت ظرفیت جذب کربن اکتیو پودری و گرانولی

یکی از رایج ‌ترین سوالات هنگام خرید کربن اکتیو، انتخاب بین فرم پودری و گرانولی است. این دو شکل فیزیکی تفاوت ‌های قابل توجهی از نظر سرعت جذب، روش استفاده، هزینه عملیاتی و قابلیت احیا دارند. اندازه ذرات کوچک تر در نوع پودری سطح تماس بیشتری فراهم می ‌کند و سرعت جذب بالاتری دارد، اما در عوض قابلیت استفاده مجدد آن محدودتر است.

کربن اکتیو پودری (PAC): کربن اکتیو پودری با اندازه ذرات بسیار ریز، بیشترین سطح تماس را با محلول فراهم می‌ کند و به ‌همین دلیل سریع ‌ترین سرعت جذب را دارد. این نوع کربن معمولا به‌ صورت مستقیم به آب یا فاضلاب تزریق شده و پس از زمان تماس کافی، همراه لجن از فرآیند خارج می ‌شود. از این رو، کربن فعال پودری برای نوسانات فصلی آلودگی، شرایط اضطراری، سیستم ‌های موجود بدون نیاز به تغییر ساختاری مناسب است.

کربن اکتیو گرانولی (GAC): کربن اکتیو گرانولی در بسترهای ثابت یا سیال به‌کار می‌ رود و آب یا هوا از میان لایه کربن عبور می ‌کند. سرعت جذب آن کمتر از نوع پودری است، اما مزیت بزرگ آن قابلیت احیا و استفاده مجدد است که در بلندمدت هزینه ‌های عملیاتی را به ‌طور چشم‌ گیری کاهش می ‌دهد. در نتیجه، کربن فعال گرانولی به دلیل مشخصات زیر برای عملیات پیوسته و بلندمدت، ظرفیت جذب کربن اکتیو در تصفیه هوا، کاربردهایی که امکان احیا و صرفه ‌جویی اقتصادی اهمیت دارد، مناسب است:

• اندازه ذرات: 0.5 تا 4 میلی ‌متر (مش 4×8 تا 12×40)
• سطح تماس: نسبتا کمتر
• سرعت جذب: آهسته ‌تر (تعادل در ساعت‌ ها)
• روش استفاده: بستر ثابت یا سیال
• عمر مفید: 6 ماه تا 3 سال
• قابلیت احیا: قابل احیای حرارتی
• هزینه عملیاتی: پایین ‌تر در بلندمدت

روش ‌های احیا کربن اکتیو و بازیابی ظرفیت جذب

پس از اشباع شدن کربن اکتیو، امکان احیا (Reactivation) و بازگرداندن بخش قابل توجهی از ظرفیت جذب وجود دارد. از آنجا که هزینه احیا معمولا 40-60% کمتر از خرید کربن نو است، این فرآیند هم از نظر اقتصادی و هم زیست‌ محیطی اهمیت بالایی دارد. چهار روش اصلی احیا عبارتند از:

1. احیا حرارتی: قرار دادن کربن در کوره تحت دمای 700-950 سانتی گراد با بازیابی 85-95% ظرفیت اولیه. موثرترین روش با امکان تکرار 3 الی 5 بار = بالاترین راندمان؛
2. احیا شیمیایی: شستشو با محلول ‌هایی مانند NaOH یا HCl. بازیابی 50 الی 70 درصدی ظرفیت. مناسب سیستم‌ های کوچک = هزینه کمتر
3. احیا بیولوژیکی: تجزیه آلاینده ‌ها توسط میکروارگانیسم‌ ها در سیستم‌ های BAC. بازیابی 60 الی 80 درصدی و افزایش عمر کربن تا 2-3 برابر = سازگار با محیط زیست
4. احیا الکتروشیمیایی: جداسازی آلاینده با جریان الکتریکی. بازیابی70-85% ظرفیت. روشی نوین و مناسب فلزات سنگین = مصرف انرژی پایین.

کاربردهای ظرفیت جذب در صنایع مختلف

ظرفیت جذب مورد نیاز بسته به نوع صنعت و آلاینده هدف متفاوت است. در ادامه مشخصات پیشنهادی برای دو حوزه اصلی کاربرد ارائه شده است.

1. ظرفیت جذب کربن اکتیو در تصفیه آب صنعتی: انتخاب نوع و ظرفیت مناسب کربن اکتیو برای هر صنعت باید بر اساس نوع آلاینده غالب انجام شود:

2. ظرفیت جذب کربن اکتیو در تصفیه هوا: در تصفیه هوا، شرایط عملیاتی با تصفیه آب تفاوت اساسی دارد. زمان تماس بر حسب ثانیه محاسبه می ‌شود و رطوبت و دما تعیین‌ کننده‌ های اصلی عملکرد هستند. در سیستم‌ های حذف بوی فاضلاب، کربن اکتیو باید ظرفیت جذب 10-20% وزنی برای H₂S داشته باشد و EBCT بین 2 تا 4 ثانیه تنظیم شود. برای حذف VOCs صنعتی مانند بنزن و تولوئن، ظرفیت جذب مورد نیاز 15-30% وزنی با EBCT حدود 1 تا 3 ثانیه است. در فیلترهای اتاق تمیز که آلاینده ‌های میکرو هدف هستند، ظرفیت 5-15% وزنی و EBCT بین 0.5 تا 1 ثانیه کافی است. در ماسک ‌های حفاظت فردی نیز ظرفیت جذب 20-35% وزنی برای گازهای سمی مورد نیاز بوده و زمان تماس بر اساس حجم تنفس فرد تعیین می ‌شود.

نحوه انتخاب کربن اکتیو بر اساس ظرفیت جذب

انتخاب صحیح کربن اکتیو فرآیندی چندمرحله‌ ای است و رعایت مراحل زیر احتمال خطا در طراحی و بهره ‌برداری را به حداقل می ‌رساند:

1. شناسایی آلاینده هدف: نوع، غلظت و اندازه مولکولی
2. تعیین شرایط عملیاتی: دما، pH، دبی
3. انجام تست ایزوترم جذب با نمونه واقعی
4. انجام تست ستون برای شبیه‌ سازی شرایط واقعی
5. محاسبه EBCT و حجم کربن مورد نیاز
6. بررسی امکان احیا و تحلیل هزینه-فایده

فرمول تخمین مصرف به شرح زیر است:

مصرف کربن (kg/روز) = دبی (L/روز) × غلظت آلاینده (mg/L) ÷ ظرفیت جذب (mg/g) ÷ 1000

مثال:

فرض کنید می ‌خواهید روزانه 100 متر مکعب آب آلوده به فنل با غلظت 10 میلی ‌گرم بر لیتر را تصفیه کنید و ظرفیت جذب کربن اکتیو انتخابی شما 50 میلی‌ گرم بر گرم باشد:

مرحله 1: تبدیل دبی به لیتر:

100m³ = 100,000 lit

مرحله 2: محاسبه کل بار آلاینده ورودی:

100,000 × 10 = 1,000,000 میلی‌ گرم فنل در روز

مرحله 3: محاسبه وزن کربن مورد نیاز (به گرم):

1,000,000 ÷ 50 = 20,000 گرم در روز

مرحله 4: تبدیل به کیلوگرم:

20,000 ÷ 1000 = 20 کیلوگرم کربن اکتیو در روز

یعنی برای این سیستم، روزانه حدود 20 کیلوگرم کربن اکتیو مصرف می ‌شود.

ظرفیت جذب کربن اکتیو معیار کلیدی برای انتخاب و طراحی سیستم‌ های تصفیه است. مهم ‌ترین نکاتی که در این زمینه باید به آن ها توجه کنید، عبارتند از:

• عدد یدی بالای 900 mg/g نشان ‌دهنده کیفیت بالاست.
• دما، pH و دبی مهم ‌ترین عوامل مؤثر بر ظرفیت جذب هستند.
• احیا حرارتی تا 50% باعث صرفه جویی می شود.
• انجام تست ایزوترم قبل از خرید ضروری است.
• حضور آلاینده‌ های رقیب ظرفیت مؤثر را تا 50% کاهش می‌ دهد.

برای دریافت مشاوره تخصصی و خرید کربن اکتیو مناسب، از طریق شماره 02179137 با کارشناسان آبین تماس بگیرید.