Karbon aktif merupakan salah satu adsorben yang banyak digunakan dalam pengolahan air. Ini adalah jenis karbon dengan perlakuan khusus dengan pori-pori halus yang tak terhitung jumlahnya dan luas permukaan yang besar. Luas permukaan setiap gram karbon aktif adalah 500 meter persegi ~ 1500 meter persegi.
Karbon aktif memiliki fungsi adsorpsi fisik dan adsorpsi kimia yang kuat, juga memiliki efek detoksifikasi. Efek detoksifikasi adalah dengan menggunakan luas permukaan yang besar untuk menyerap racun dari karbon aktif, sehingga dapat mencegah penyerapan racun.
Karbon aktif biasanya dibagi menjadi karbon aktif bubuk dan karbon aktif granular, yang pertama biasanya menggunakan adsorpsi kontak suspensi untuk pengolahan air limbah. Yang terakhir menggunakan metode filtrasi-adsorpsi untuk pengolahan air limbah.
Ada dua jenis sistem pengolahan, satu menggunakan karbon aktif untuk mengolah limbah pengolahan sekunder secara langsung, yang lain menggunakan karbon aktif granular untuk menyerap limbah pengolahan sekunder setelah klarifikasi kimia, penghilangan nutrisi dan filtrasi.
https://www.naturecarbon.com/coal-based-activated-carbon/activated-charcoal-powder.html
Karbon aktif memiliki keuntungan yang jelas dalam mengolah limbah
1. Karbon aktif memiliki karakteristik adsorpsi yang sangat baik untuk bahan organik dalam air. Karena karbon aktif memiliki struktur pori halus yang berkembang dengan baik, ia memiliki kapasitas adsorpsi yang kuat untuk polutan organik yang larut dalam air, seperti senyawa benzena, senyawa fenolik, minyak bumi dan produk minyak bumi, dan memiliki efek penghilangan yang baik pada polutan organik yang sulit dihilangkan dengan metode biologis dan metode kimia lainnya, seperti warna, bau, surfaktan metilen biru, herbisida, pestisida, pestisida, deterjen sintetis, pewarna sintetis, senyawa amina dan banyak senyawa organik sintetis.
2. Karbon aktif memiliki daya adaptasi yang kuat terhadap perubahan kualitas air, suhu air dan kuantitas air. Untuk limbah polutan organik yang sama, karbon aktif memiliki efek penghilangan yang baik pada konsentrasi tinggi atau rendah.
3. Perangkat pengolahan air karbon aktif menempati area kecil, mudah untuk mengontrol secara otomatis dan memiliki operasi dan manajemen yang sederhana.
4. Karbon aktif juga memiliki kapasitas adsorpsi yang kuat untuk senyawa logam berat tertentu. Seperti merkuri, timbal, besi, nikel, kromium, seng, kobalt, dll. Oleh karena itu, karbon aktif juga memiliki efek yang baik pada pengolahan air limbah elektroplating dan air limbah peleburan.
5. Karbon aktif jenuh dapat digunakan kembali setelah regenerasi tanpa polusi sekunder.
6. Dapat memulihkan zat yang berguna, seperti mengolah air limbah yang mengandung fenol konsentrasi tinggi, dan memulihkan natrium fenolat setelah regenerasi dengan alkali.
Metode pengolahan khusus karbon aktif untuk air limbah
Pengolahan karbon aktif air limbah merupakan salah satu metode pengolahan adsorpsi air limbah.
Ini adalah metode untuk menghilangkan berbagai polutan dalam air limbah dengan memanfaatkan sifat-sifat karbon aktif seperti adsorpsi fisik, adsorpsi kimia, oksidasi, oksidasi katalitik dan reduksi.
Misalnya, metode pengolahan karbon aktif bubuk, yang juga dikenal sebagai metode pengolahan bio-fisik, metode aerasi makan. Ini adalah untuk memasukkan bubuk karbon aktif ke dalam tangki aerasi, yang tidak hanya memanfaatkan sepenuhnya peralatan pengolahan air limbah, tetapi juga meningkatkan efek pengobatan.
Penghapusan polutan dengan metode ini umumnya dianggap sebagai efek sinergis dari adsorpsi dan dekomposisi oksidatif mikroba. Sejumlah besar mikropori karbon aktif mengadsorpsi oksigen dalam bahan organik dan air limbah, memberikan konsentrasi tinggi sumber nutrisi untuk pertumbuhan dan reproduksi mikroorganisme, dan enzim dan koenzim yang dihasilkan dalam proses metabolisme mikroba diadsorpsi dan diperkaya dalam mikropori karbon aktif. Selain itu, waktu kontak antara mikroorganisme dan bahan organik pada karbon lebih lama, yang membuat bahan organik yang sulit terdegradasi juga dapat terurai secara oksidasi biologis.
Metode pengolahan karbon aktif bubuk umumnya mencakup tiga langkah:
Pencampuran yang intens, sehingga arang cepat tersebar ke dalam limbah.
Kontak adsorpsi dan oksidasi, sehingga karbon tersuspensi dalam limbah untuk adsorpsi suspensi dan oksidasi.
Pemisahan cair-padat, di mana karbon dipisahkan dari limbah dan kemudian diregenerasi.
Teknologi karbon aktif bubuk untuk pengolahan air limbah adalah sistem kontak satu tahap, yaitu pencampuran, reaksi kontak, pengendapan gravitasi diselesaikan dalam peralatan yang sama, dan waktu tinggal karbon aktif dalam peralatan adalah 2~5 hari. Ini memfasilitasi aktivitas mikroba dan meningkatkan hasil pengobatan.
Menambahkan sejumlah bubuk karbon aktif ke tangki pencernaan lumpur dapat mempercepat pengendapan lumpur, memurnikan supernatan yang dikembalikan ke sistem pengolahan air, dan meningkatkan efisiensi sistem pengolahan air. Selain itu, juga dapat mempromosikan dekomposisi padatan lumpur, menghilangkan bau busuk, dan meningkatkan kapasitas produksi peralatan.
Penerapan karbon aktif dalam pengolahan limbah
Karbon aktif memperlakukan COD dalam air limbah
Karbon aktif memiliki efek adsorpsi yang kuat pada bahan organik dengan massa molekul relatif kurang dari 3000, terutama 500~1000. Di antara berbagai teknologi pengolahan canggih untuk meningkatkan efek kualitas air, adsorpsi karbon aktif adalah salah satu metode yang paling matang dan efektif untuk meningkatkan proses pengolahan konvensional untuk menghilangkan polutan organik dalam air, dan karbon aktif memiliki kemampuan beradaptasi yang kuat terhadap perubahan kuantitas air, air kualitas dan suhu air yang digunakan.
Data menunjukkan bahwa untuk limbah cair domestik dengan konsentrasi COD 50,04mg/L, pada nilai pH 3 dan waktu adsorpsi karbon aktif 1 jam, konsentrasi COD limbah cair yang diolah adalah 12,41 mg/L, dan laju penyisihan. mencapai 78,6 persen.
Karbon aktif mengolah air limbah yang mengandung merkuri
Dalam industri klor-alkali, merkuri digunakan sebagai elektroda katoda untuk menghasilkan gas klor dan soda api. Industri sintesis polivinil klorida, asetaldehida, dan vinil asetat semuanya menggunakan merkuri sebagai katalis. Industri alat elektronik juga biasa menggunakan merkuri, sehingga semua industri ini mengeluarkan air limbah yang mengandung merkuri.
Karbon aktif dapat secara efektif menyerap merkuri dalam air limbah. Beberapa pabrik telah menggunakan metode ini untuk mengolah air limbah yang mengandung merkuri, tetapi metode ini lebih cocok untuk mengolah air limbah yang mengandung merkuri dengan konsentrasi rendah. Ketika konsentrasi merkuri dalam air limbah tinggi, dapat dilakukan pengolahan primer terlebih dahulu untuk mengurangi konsentrasi merkuri dalam air limbah sebelum adsorpsi oleh karbon aktif.
Kapasitas adsorpsi dan penyisihan karbon aktif untuk merkuri organik lebih tinggi daripada merkuri anorganik. Adsorpsi merkuri pada karbon aktif akan meningkatkan laju penyisihan ketika nilai pH diturunkan.
Pengolahan karbon aktif dari air limbah yang mengandung fenol
Air limbah yang mengandung fenol banyak bersumber dari pabrik petrokimia, pabrik plastik, pabrik serat sintetis, pabrik kokas, pabrik tekstil, pabrik nitrogen, dan pabrik penyulingan dan kimia. Karbon aktif memiliki kinerja adsorpsi yang baik untuk fenol dan dapat berhasil mengolah air limbah yang mengandung fenol.
Untuk air limbah yang mengandung fenol konsentrasi tinggi, ketika konsentrasi fenol dalam influen adalah 1950 mg/l, konsentrasi fenol dalam limbah dapat dikurangi menjadi kurang dari 0,1 ml melalui tiga kolom yang terhubung seri diaktifkan. kolom adsorpsi karbon, tetapi kolom adsorpsi akan menjadi fenolik dalam waktu singkat. ditembus. Oleh karena itu, karbon aktif lebih cocok untuk pengolahan air limbah yang mengandung fenol konsentrasi sedang dan rendah.
