Wie wirken Kohlefilter, um giftige Chemikalien in einer Trinkwasserversorgung zu entfernen?

Facebook
Twitter
LinkedIn
E–Mail
Wie funktionieren Kohlefilter?

Unabhängig davon, ob Sie eine Flasche Wasser kaufen oder den Wasserhahn zu Hause auf einen Drink einschalten, möchten Sie sich zuletzt Sorgen machen, dass er möglicherweise mit Bakterien oder giftigen Chemikalien kontaminiert ist. In Industrieländern und Städten, in denen moderne Trinkwasseraufbereitungsanlagen eingerichtet wurden, gibt es Methoden zum Umgang mit diesen schädlichen Schadstoffen. Ähnlich verhält es sich mit Mineralwasserfirmen. Unternehmen wie Aquafina und Glaceau Smartwater verwenden beispielsweise Technologien wie Umkehrosmose, um das von ihnen vermarktete Wasser zu reinigen.

Ein Reinigungsprozess ist jedoch weit mehr als nur eine Umkehrosmose. Zuvor muss das Rohwasser einen strengen Filtrationsprozess durchlaufen, um Verunreinigungen zu entfernen, die Probleme mit der RO-Membran verursachen können. Giftige Chemikalien sind eine solche Verunreinigung. Eine der effektivsten Möglichkeiten, diese Schadstoffe zu entfernen, sind Aktivkohlefilter.

Filter können den Durchschnittsbürger an Kaffee erinnern. Ein dünner Papierfilter hält den Kaffeesatz vom Endprodukt fern. Aktivkohle ist vielleicht weniger vertraut, wird jedoch in großem Umfang für die Heimfiltration vermarktet, wie dies bei dem allseits beliebten Brita-Filter der Fall ist. Wenn Sie eine öffnen, finden Sie ein schwarzes Pulver im Inneren. Es bleibt jedoch die Frage, wie ein einfacher Kohlefilter solche toxischen Substanzen reduziert / eliminiert.

Um diese Frage zu beantworten, lassen Sie uns die Dinge von Anfang an aufschlüsseln.

Was ist Aktivkohle?

In einer sehr vereinfachten Erklärung ist Aktivkohle entweder pulverisierte Holzkohle oder Kohle. Holzkohle wird durch Verbrennen von organischem Material in Abwesenheit von Sauerstoff erzeugt. Kohle hingegen bildet sich über Millionen von Jahren im Untergrund. Nach einem Aktivierungsprozess (daher der Name) kann das Pulver aus einer dieser Quellen zum Filtern verwendet werden. Der Aktivierungsprozess verleiht ihm bestimmte wertvolle Eigenschaften, die für Filtrationsanwendungen nützlich werden.

Quellen für Aktivkohle:

Kohle ist eine der oben genannten Quellen - genauer gesagt Steinkohle -, aber die häufigsten Quellen für die Erzeugung von organischer Holzkohle sind Holz und Kokosnussschalen. Jede Quelle hat Vor- und Nachteile, aber Kokosnussschalen-Aktivkohle hat sich in mehrfacher Hinsicht als besonders vorteilhaft erwiesen. Hier sind nur einige Dinge zu jeder Aktivkohlequelle:

Kohle

  • Leicht zu aktivieren und leicht zu regenerieren

  • Nicht erneuerbarer fossiler Brennstoff, der abgebaut werden muss

  • Kann den Geschmack durch anorganische Asche beeinträchtigen

  • Enthält bestimmte Chemikalien, die in gefiltertes Wasser gelangen können

  • Größere Poren als andere Aktivkohlen

Holz

  • Für Aktivkohle mit geringerer Dichte

  • Kann Geschmack und Farbe entfernen

  • Non-toxic

  • Eine erneuerbare Ressource im Vergleich zu Kohle, aber Bäume brauchen viele Jahre, um zu wachsen

  • Meso- und Makroporen eignen sich nicht für Feinfiltrationsanwendungen

Kokosnussschale

  • Sehr erneuerbare und leicht verfügbare Ressource

  • Eine umweltfreundlichere Quelle als Holz oder Kohle, kein Abbau erforderlich und keine Entwaldung

  • Hohe Porosität

  • Erzeugt weniger anorganische Asche, die die Filterqualität beeinträchtigt

  • Hohe Abriebfestigkeit, daher längere Lebensdauer, bevor ein Austausch erforderlich ist

Aktivierung

Der Aktivierungsprozess verleiht Aktivkohle ihre Filtrationseigenschaften. Die Aktivierung von Kohlenstoffpulver erfolgt entweder durch physikalische Methoden oder durch chemische Reaktionen, um den Kohlenstoff und die flüchtigen Bestandteile abzubrennen und Poren in den Partikeln zu bilden. Bei der physikalischen Aktivierung werden heiße Gase und Luft verwendet, während bei der chemischen Aktivierung Säuren, Basen oder Salze verwendet werden.

Poren, Poren, Poren

Porosität ist das A und O der Filtration, unabhängig von der Methode. Dies gibt dem Filtermedium die Fähigkeit, verunreinigende Partikel einzufangen. Zwei der wichtigsten Aspekte der Porosität sind Porengröße und Porendichte. Die Bedeutung der Größe ist einfach zu verstehen. Kleinere Poren können kleinere Partikel einfangen, was zu einem Abwasser höherer Qualität führt. Die Porendichte bezieht sich auf die Anzahl der Poren innerhalb einer bestimmten Flächeneinheit auf dem Partikel selbst. Das Vorhandensein von Poren vergrößert die Gesamtoberfläche des Mediums und daher entsprechen höhere Porendichten größeren Oberflächen. Nur ein Pfund einiger Aktivkohlen kann eine Oberfläche von über 100 haben ar.

ADsorption und ABsorption

Wie funktionieren Aktivkohlefilter? Den Höhepunkt der oben beschriebenen Aspekte nutzen. Die Kohlenstoffquelle bestimmt den Effekt des Aktivierungsschritts, der zur Bildung von Poren führt. Es sind diese Poren, die es dem Pulver ermöglichen, Verunreinigungen wie giftige Chemikalien herauszufiltern, indem die Oberfläche vergrößert wird. Dies wird in zwei Prozessen erreicht: Adsorption und Absorption.

Die Adsorption ähnelt dem Abstauben Ihrer Möbel zu Hause, der Staub haftet an der Oberfläche des Staubtuchs. Die Absorption ähnelt eher einem Schwamm und zieht die Verunreinigungen in die Poren des Schwamms. Größere Oberflächen erhöhen die Fähigkeit von Aktivkohle, die Schadstoffe in und außerhalb von Aktivkohle zu sammeln und zu halten. Andere Medien adsorbieren ebenfalls Verunreinigungen, nehmen diese jedoch nicht auf. Natürlich können absorbierte Partikel nicht einfach rückgespült werden, weshalb eine Reaktivierung erforderlich ist, um sie auszubrennen.

Wie funktionieren Kohlefilter? Wir hoffen, wir haben diese Frage für Sie beantwortet. Wenn Sie in Ihrem Unternehmen oder Ihrer Gemeinde mehr darüber erfahren möchten, wie Aktivkohle zur Trinkwasserfiltration oder Abwasserbehandlung verwendet werden kann, wenden Sie sich an die Wasseraufbereitungsexperten von Genesis Water Technologies, Inc. Sie erreichen uns unter 1-877-267-3699 oder kontaktieren Sie uns per email an customersupport@genesiswatertech.com um mehr zu erfahren.