روش‌های احیای کربن فعال

احیای کربن فعال از مهم ترین اقداماتی است که در فرآیند فیلتراسیون تصفیه فاضلاب باید به آن توجه شود. از کربن فعال در تصفیه فاضلاب صنایع به دلیل خاصیت جذب سطحی بالایی که دارد جهت تصفیه تکمیلی و حذف رنگ فاضلاب استفاده می‌شود. استفاده اقتصادی از کربن در فیلترهای کربن فعال به وجود روشی کارآمد جهت احیای کربن اکتیو، پس از تکمیل ظرفیت جذب آن، بستگی دارد. کربن فعال دانه ای یا گرانولی را می‌توان با اکسیدکردن موادآلی آن در کوره و جدا کردن آنها از سطح کربن احیا کرد. همچنین به روش های شیمیایی و بیولوژیکی نیز می‌توان این عمل را انجام داد. در ادامه به بررسی انواع روش‌های احیای کربن فعال می‌پردازیم.

احیای کربن:

استفاده اقتصادی از کربن به وجود روشی کارآمد برای احیای کربن، پس از تکمیل ظرفیت جذب آن، بستگی دارد. کربن دانه ای را می‌توان به راحتی با اکسید کردن مواد آلی آن در کوره و جدا کردن آن‌ها از سطح کربن احیاء کرد. مشکل اصلی در مصرف کربن فعال پودری این است که احیای آن بسیار سخت تر از نوع دانه ای است.

احیای کربن فعال با حرارت دهی:

از قدیمی ترین و رایج ترین روش ها جهت احیای کربن اکتیو و از بین بردن مواد انباشته شده بر روی آن، روش حرارت دهی می‌باشد. این شیوه احیا در کوره های چند طبقه انجام می‌شود. مقداری از کربن (در حدود 5 درصد) در خلال فرآیند احیا از بین می‌رود و باید با کربن اکتیو نو جایگزین شود. به منظور جلوگیری از اشتعال کربن فعال، آن را به میزان 800 درجه سانتی گراد حرارت دهی می‌کنند.اگرچه این روش به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد و کربن را نیز به خوبی احیا می‌کند اما دو عیب اساسی دارد: نیاز به سرمایه گذاری قابل توجه در کوره های چندگانه با ظرفیت بیشتر از 6 تن در روز و تلفات کربن نسبتاً بالا.

احیای کربن اکتیو با بخار آب:

علاوه بر قراردادن کربن فعال در محیط خشک کوره، می توان با بخار آب نیز آلاینده های موجود انباشته شده روی سطح آن‌ها را پاکسازی کرد. در این روش کربن ها از روی بخار آب عبور داده شده و عمل احیا انجام میشود. از معایب این روش ناتوانی در حذف کامل مواد آلاینده فاضلاب می‌باشد. با بخار آب تمام انواع آلاینده ها قابل حذف نبوده و به همین دلیل لازم است برای مدت زمان طولانی احیاسازی انجام شود که منجر به کاهش حجم کربن و افزایش هزینه های اقتصادی خواهد شد. این روش در حال حاضر در صنعت کاربرد زیادی ندارد.

احیاء به روش شیمیایی:

یکی دیگر از روش های رایج جهت حذف مواد انباشته در منافذ کربن فعال، استفاده از مواد شیمیایی و شستشوی کربن با انواع حلال ها می‌باشد. در این روش بسیاری از آلاینده های موجود بر روی سطح کربن در تماس با حلال هایی مانند انانول، متانول، اسیدهای کربوکسیلیک و انواع استر و آمین ها قابل حذف می‌باشد. از مهم ترین مزایای این روش، حذف کامل مواد آلاینده روی کربن می‌باشد. بر خلاف روش حرارت دهی، اتلاف کربن را نخواهیم داشت. از معایب این روش هزینه بالای خرید مواد شیمیایی می‌باشد که جهت احیای حجم بالای کربن اکتیو مقرون به صرفه نخواهد بود.

احیای بیولوژیکی کربن اکتیو:

از دیگر روش های احیای کربن فعال می‌توان به روش بیولوژیکی اشاره کرد. در این روش حجم کربن فعال را درون محفظه توری بسیار مقاوم قرار داده و برای چند روز درون بیورآکتورهای با حجم بالایی از میکروارگانیزم ها و لجن فعال نگهداری می‌کنند. بدین ترتیب مواد آلی و غیرآلی موجود در منافذ کربن توسط میکروارگانیزم ها مصرف شده و سطح کربن پاکسازی می‌گردد. از مهم ترین مزیت های این روش راندمان بالای آن در حذف آلاینده ها و عدم اتلاف کربن می‌باشد. عیب اصلی این روش زمان بر بودن آن است که برای احیای کربن اکتیو با تناژ بالا توجیه اقتصادی ندارد.

نکات مهم در انتخاب روش احیای کربن فعال

با توجه به اینکه امروزه استفاده از کربن اکتیو جهت دستیابی به کیفیت بالاتر پساب تصفیه شده بسیار متداول شده است لذا انتخاب روش مناسب جهت احیای آن نیز مطرح می‌شود. جهت انتخاب روش مناسب باید به موارد زیر توجه شود:

• میزان کربن فعالی که می بایست احیاء شود. این موضوع بخصوص برای روش حرارت دهی بسیار حائز اهمیت می‌باشد.
• میزان اتلاف کربن در هر یک از روش ها
• هزینه های اقتصادی راه اندازی واحد احیای کربن اکتیو، خرید مواد شیمیایی و …
• زمان فرآیند حذف آلاینده های روی سطح کربن فعال و کارایی فرآیندها