Aplicação multifuncional do carvão ativado no tratamento de água por membranas

O carvão ativado desempenha um papel fundamental na purificação da água potável e no tratamento de resíduos industriais.Tratamento de água e em outros campos devido às suas propriedades físicas e químicas únicas. Suas funções principais incluem:

Adsorção e remoção de poluentes: O carvão ativado possui uma área superficial específica de 500-1500 m²/g e um diâmetro médio de microporos de 2-3 nm. Ele pode adsorver de 60% a 80% de substâncias coloidais, de 47% a 60% de matéria orgânica (como ácido húmico, ácido lignossulfônico) e 50% de íons de ferro presentes na água. Por exemplo, após uma indústria química utilizar carvão ativado para filtração, a DQO (demanda química de oxigênio) do efluente caiu de 120 mg/L para 50 mg/L, uma redução de 58%.

Oxidação química e descloração: A superfície do carvão ativado é rica em grupos funcionais como hidroxila e carboxila, que podem decompor o cloro livre por meio de adsorção química e catálise. Dados experimentais mostram que sua taxa de remoção de cloro residual excede 95%. Durante a reação, o cloro (Cl₂) é hidrolisado para gerar ácido hipocloroso (HClO), que é posteriormente decomposto em ácido clorídrico (HCl) e oxigênio (O₂) sob a catálise do carvão ativado. Este último reage com o carbono para gerar dióxido de carbono e é liberado do sistema. A fórmula da reação é:

Proteção da resina de troca iônica: No processo de dessalinização da água, a Filtro de carvão ativado É frequentemente colocado antes do trocador catiônico, que pode interceptar mais de 90% do cloro livre e 60% da matéria orgânica, evitando a falha por oxidação da resina e a contaminação orgânica da resina alcalina forte.