Türkçe metni rahat izleyebilmeniz için, "browser" ınızın "document encoding" ini "Turkish" olarak değiştirdiniz mi ? ...

İleri ( Üçüncül ) Arıtma Yöntemleri - 5...


Adsorbsiyon...

Yazar : Hikmet Toprak...

Giriş...

Çözünmüş maddelerin giderilmesinde kullanılan yöntemler iki ana sınıfa ayrılabilir ; ( a ) biyolojik dönüşüm ve ( b ) fizikokimyasal giderim. Fizikokimyasal süreçler ; ( 1 ) adsorbsiyon, ( 2 ) iyon değişimi, ( 3 ) ters osmoz, ( 4 ) kimyasal oksidasyon, ( 5 ) kimyasal çökeltme ve ( 6 ) gaz sıyırma işlemlerinden oluşur. Uygulanacak olan sürecin tipi atıksuyun özelliğine göre belirlenir. Polar olmayan maddelerin polar olmayan aktif karbon üzerinde adsorbe edilmesinin yanında polar maddelerin silika jel gibi polar tutucular ile giderilmesi gerekebilir. Adsorbsiyon, maddelerin bir arakesit yüzeyinde birikimi şeklinde çok genel olarak tanımlanabilir. Arakesit ; sıvı - sıvı, sıvı - katı, gaz - sıvı veya gaz - katı olabilir. Su ve atıksu arıtımında en yaygın kullanılan adsorbsiyon biçimi sıvı - katı arakesit yüzeyinde olmaktadır. Çözünmüş maddeler, birbirlerinin veya çözücünün çekim şiddetlerine bağlı olarak ya arakesitte birikirler ya da arakesitten saçılarak uzaklaşırlar. Polar olmayan moleküller arakesit yüzeyine doğru hareket ederler. Bu olguda iki temel etken vardır ; katı tutucu yüzeyinin ıslanmasına neden olan ve çözücünün yüzey gerilimini arttıran süreç, diğeri ise, tutucu katı yüzeyine çok yakın bölgelerde çözünmüş madde konsantrasyonunu azaltan süreçtir. Adsorbsiyon pratikte, kutupsuz maddelerin giderimi için aktif karbon ile sınırlanmıştır. Su çekmemesi ve göreceli olarak ekonomik olması avantajlı yönleridir.

Adsorbsiyon Modelleri...

Adsorbsiyon süreçleri genellikle denge izotermleri ile tanımlanırlar. Bu izotermler, birim kütle tutucu katıda biriken çözünmüş madde mol sayısı ve sabit sıcaklıkta dengede çözeltide kalan çözünmüş madde konsantrasyonu arasındaki ilişkidir. İzoterm, deneysel olarak, adsorblayıcının bilinen bir miktarının, başlangıçtaki çözünmüş madde konsantrasyonu bilinen bir sıvının belirli bir hacmine karıştırılması ile elde edilir. Sistemin belirlenen bir sıcaklıkta dengeye gelmesi sağlanır ve sıvı fazdaki çözünmüş madde konsantrasyonu ölçülür. Konsantrasyon değişimi, adsorbe edilen çözünmüş madde mol sayısını hesaplamak için kullanılır.

x = ( C İ - C E ) ( V )

Burada ; x : adsorbe edilen çözünmüş madde mol sayısı, C İ ve C E : sırası ile, başlangıçta ve dengedeki çözünmüş madde molar konsantrasyonları ve V : sıvı hacmi.

Adsorbe edilen mol sayıları ( x ), tutucu kütlesine ( M ) bölünerek elde edilen sonuçlar, denge konsantrasyonuna ( C E ) karşı grafiğe alınır. Denge verileri günümüz tasarım evresinde en yaygın kullanılan üç modelden birisine uygulanır. Bunlar ; ( a ) " Brunauer - Emmett - Teller ( BET ) ", ( b ) " Langmuir " ve ( c ) " Freundlich " izotermleridir. " BET " ve " Langmuir " izotermlerinin her ikisi de teorik gelişmeler bazındadır. " Freundlich " izotermi bir amprik bağıntıdır. " BET " izotermi çok, " Langmuir " izotermi ise tek tabakalı adsorbsiyon bazındadır.

" BET " Adsorbsiyon Modeli...

" BET " adsorbsiyon modeli, moleküllerin önceden adsorbe olan moleküllerin üzerine adsorbe olduklarını kabul eder. Her bir tabaka " Langmuir " modeline uygun olarak adsorbe olur.



Burada ; ( x / M ) O : tek tabaka tamamlandığında ( x / M ) değeri, C S : maksimum adsorbe edilecek doygunluk konsantrasyonu, B : tutucu madde ve çözünmüş madde arasındaki etkilenişim enerjisi ile ilgili sabit, M : adsorblayıcının mol sayısı.



Teorik olarak, C S doygunluk değerine ulaşılırken adsorbe edilen maddenin mol sayısı artar. Çünkü, model adsorbe edilen tabaka sayısını zorlamaz. " BET " modelinin lineer gösterimi aşağıdaki şekilde sunulmuştur.



Pratikte, C S doygunluk değeri sadece tahmin edilebilir. Bu nedenle, bir doğru eldesi bir iteratif süreç gerektirir. İlk olarak, elde edilen sonuçlar ilk şekilde gösterildiği gibi grafiğe alınır. Bu durumda, C S değerleri yaklaşık büyüklüklerdedir. Elde edilen grafik bir doğru şeklinde değilse, C S 'in düzeltilmiş değeri kestirilecek ve yeni bir eğri noktalanacaktır. ( C E / C S ) değerleri artarken aşağıya doğru kıvrılan eğriyi veren gerçek değerler tahmini C S değerlerinden daha küçük olacaktır. Aşağıdaki şekilde verildiği gibi, düşük C S değeri tahmini eğriyi yukarıya doğru büker.

" Langmuir " Adsorbsiyon Modeli...

" Langmuir " adsorbsiyon modeli, adsorbsiyonun dönüşebilir bir süreç olduğunu ve tutucu madde yüzeyinde sadece bir tabaka oluştuğunu kabul eder.



Burada ; b : adsorbsiyon katsayısı.

Veriler ya aşağıdaki şekilde verildiği gibi ya da bir sonraki şekillerde açıklandığı gibi noktalanır.




( a ) Alışılagelen lineer form


( b ) Daha yüksek konsantrasyon verilerini vurgulayan form

İkinci lineer form C E 'nin daha yüksek değerleri için geçerlidir. Düşük konsantrasyonlarda analitik hassasiyet azaldığı için daha iyi sonuç verir. Lineer biçime yaklaşım gerekli değildir ve süreç katsayıları doğrudan hesaplanabilir. Çok geniş konsantrasyon aralığında tek bir model yeterli değildir. " BET " modeli düşük konsantrasyonlarda ( C E < C S << 1 ) " Langmuir " modeline yaklaşır.

" Freundlich " Adsorbsiyon Modeli...

Üstel bir model olan " Freundlich " adsorbsiyon modeli oldukça yaygın bir kullanım alanı bulmuştur.

( x / M ) = ( K F ) ( C E ) 1 / n

Burada ; K F : " Freundlich " adsorbsiyon katsayısı.

Amprik olan yukarıdaki denklem deneysel veriler ile oldukça iyi bir uyum sağlamaktadır. " Freundlich " izotermi genellikle bir log - log grafiğe alınır ve modelin geçerliliği sınandıktan sonra, K F ve n katsayıları saptanır. Aşağıdaki şekilde adsorbsiyon modellerinin lineer formları verilmiştir.


Adsorbsiyon Hızı...

Atıksu arıtımında kullanılan modellerin çoğunluğu dengede olmayan reaksiyonları içerdiğindeen adsorbsiyon izotermlerinin yorumlanmasında birçok sorun çıkmaktadır. C E ve ( x / M ) değerleri denge şartları için geçerli olup değerleri yaklaşıktır. Adsorbsiyon süreçleri için tanımlanacak bir model reaksiyon hızı bazındadır ve reaktörde kütle dengesini gerektirir. Katı tutucu madde sıvı ile oldukça hızlı bir şekilde dengeye gelir ve bu nedenle arakesit konsantrasyonu C E denge konsantrasyonu olarak kabul edilir. Bir adsorbsiyon kolonunda, verilen bir enkesitte sonsuz küçük bir yatak kalınlığı için kütle denkleminin dönüşümü, bu kesitten geçen çözelti ile oluşan madde kaybının kesit içerisindeki adsorblayıcı madde içeriği tarafından oluşan madde kaybına eşit olacağı şeklinde tanımlanabilir. Ana akım yönü ile kıyaslandığında, yanal difüzyon ihmal edilebilir ve radyal yöndeki konsantrasyon gradyanları önemsiz olarak kabul edilebilir. Kontrol hacmi için kütle dönüşüm formülü ;



şeklinde tanımlanabilir. Burada ; V B : kontrol hacmi, C : çözeltinin kesite ilk girişinden itibaren geçen süredeki madde konsantrasyonu, V : giriş suyu hacmi, RO E : adsorblayıcı yoğunluğu ve EPSİLON - : partiküller arası boşluk oranı.

Aşağıdaki " Word " belgesi ile devam ediniz...

Çevresel Koşulların ve Fiziksel Özelliklerin Etkisi...

Tanecik Biçimi ve Yüzey Alanı...

Adsorbsiyon bir yüzey olgusudur ve kapsamı özgül yüzey alanı ile orantılıdır. Özgül yüzey alanı, toplam yüzey alanının adsorbsiyon için mevcut olan kısmıdır. Katı adsorblayıcı maddenin birim ağırlığı başına adsorbsiyon miktarı daha ince bölünmüş ve daha poroz katıda daha fazladır. Tanecik biçiminin yüzey alanı üzerine olan etkisi bir örnekle açıklanabilir. Oldukça düz ve pürüzsüz yüzeylerden oluşmuş 1 cm 3 hacimli kübün yüzey alanı 6 cm 2 iken, 1 cm çapa sahip aynı hacimde bir silindirin ise 5.6 cm 2 ve 1 cm 3 'lük kürenin ise 4.8 cm 2 'dir. 1 cm 3 hacime sahip küp 0.01 cm kenar uzunluğunda küplere bölünürse, toplam yüzey alanı 600 cm 2 , 0.001 cm kenar uzunluğunda küplere parçalanırsa toplam yüzey alanı 6,000 cm 2 'dir. Poroz olmayan adsorblayıcının kapasitesi tanecik çapının tersi ile değişir. Aktif karbon gibi poroz maddeler için büyük taneciklerin daha küçük taneciklere kırılması ince kanalların oluşumuna ve dolayısı ile adsorbsiyon kapasitesinin artmasına neden olur.

Adsorblanan Maddenin Yapısı...

Çözeltinin çözünürlüğü, adsorbsiyon dengesi için en önemli kontrol faktörlerinden birisidir. Bir sucul çözeltiden karbonlu alifatik organik asitlerin adsorbsiyonu formik - asetik - propiyonik - bütrik asit sırası ile artar. Toluenden adsorbsiyon için ise tersine azalır. Her iki durum için de, çözeltideki maddenin çözünürlüğünün azalması ile adsorbsiyon artar. Sülfanat alkil benzenler ile yapılan deneyde elde edilen molekül ağırlığın kapasite üzerine olan etkisi aşağıdaki şekilde verilmiştir.



Adsorbsiyon hızı partiküller içi taşınım süreci ile kontrol ediliyorsa, moleküllerin biçimi önem kazanır. Aşağıdaki şekilde sülfanat alkil benzenin değişik moleküler biçimleri ile yapılan deneylerin sonuçları verilmiştir.

pH...

En önemli çevresel faktördür. Hidrojen ve hidroksit iyonları oldukça iyi adsorbe edildiğinden, diğer iyonların adsorbsiyonu çözeltinin pH'ı ile etkilenir. Genelde, organik kirleticilerin sudan adsorbsiyonu azalan pH ile artar. Bu durum, karbon yüzeyinde artan hidrojen iyonu konsantrasyonu ile negatif yüklerin nötralizasyonundan kaynaklanır. Böylece, difüzyonu önleyici etki azalır ve karbon yüzeyinde daha aktif bir yüzey oluşur. Karbon yüzeyindeki yükler ham maddenin bileşimine ve aktivasyon tekniğine göre değiştiğinden bu etki farklı karbon türlerine göre değişir. pH etkisini gösteren bir deney sonucu aşağıdaki şekilde verilmiştir.

Sıcaklık...

Adsorbsiyon reaksiyonları normal olarak ekzotermiktir. Bu nedenle azalan sıcaklık ile adsorbsiyon kapasitesi artar. Entalpi değişimini kondenzasyon veya kristalizasyon reaksiyonları yaratır. Küçük sıcaklık değişimleri adsorbsiyon sürecini fazla etkilemez. Sistemin ısı içeriğindeki değişim ( DELTA H ) adsorbsiyon ısısı olarak tanımlanır. Isı içeriği gaz fazından daha düşüktür.

Karışık Çözeltilerin Adsorbsiyonu...

Su ve atıksu adsorbsiyonunda çözelti birçok maddeden ibarettir. Bileşikler özelliklerine göre adsorbsiyon kapasitesini arttırırlar veya azaltırlar. Aşağıdaki şekilde, bir aktif karbon kolonunda saf ve karışık çözeltiler için yapılan kırılma eğrisi deneylerinin sonuçları sunulmuştur.

Adsorblayıcı Madde Yapısı...

Adsorblayıcı maddenin fizikokimyasal yapısı hem adsorbsiyon hızını hem de kapasitesini etkiler. Her katı, yüzey yapısına bağlı olarak bir potansiyel adsorblayıcıdır. Günümüzde yaygın kullanılan karbonlar ; ahşap, linyit, kömür, kemik, petrol kırıntıları ve hindistan cevizi kabuklarından elde edilmektedir. Ham maddenin saf olmayan yapısı, konsantrasyon ve sıcaklık gradyanları nedeni ile heterojen olmayan bir yüzey elde edilebilmektedir. Oksijen - 40 O C'nin altında grafit üzerinde ters olarak kimyasal adsorbsiyona uğrar. Bu oksijen karbon yüzeyinde organik bileşiklerin oluşumuna neden olur. 500 O C'den düşük sıcaklıklarda aktive edilen karbon asidik, daha yüksek sıcaklıklarda aktive edilenler ise baziktir. Asidik karbonlar nötral veya alkali suyun pH değerini azaltır ve bunlar oldukça hidrofiliktir. Aktif karbonun verimi küçük ve üniform porların varlığı ile ilgilidir. Aktif karbonun en önemli özelliği oldukça büyük bir yüzey alanına sahip olmasıdır. İç kısımlardaki por boşlukları ile bir aktif karbonun toplam yüzey alanı yaklaşık olarak 1,000 m 2 / g'dır. Taneciğin bu küçük geometrik yapısına kıyasla bu büyük toplam alanın sadece küçük kapiler yapılar ile sağlanabileceği açıktır. Aktif karbon üretiminde birinci basamak olan pirolizi izleyen süreç yakma işlemidir. Yakma sırasında mikro ve makro porlar oluşur. Mikroporlar 10 - 1,000 A O arasında, makroporlar ise 1,000 A O 'dan daha büyüktür.


Süreç Tasarımı...

En yaygın kullanılan üç yöntem vardır. Bunlar ; ( a ) sabit yataklı aşağıya doğru cazibeli akmlı, ( b ) sabit yataklı yukarıya doğru basınçlı akımlı ve ( c ) akışkan yataklı yukarıya doğru basınçlı akımlıdır. Aşağıdaki şekilde sabit yataklı seri akımlı sistemin akım şeması verilmiştir.



Aşağıdaki şekilde ise akışkan yataklı sürecin akım şeması verilmiştir.



Tüm sistemler teorik olarak piston akımlıdır ve hepsi aynı yöntemle tasarımlanabilir. Karbon yoğunluğu adsorbsiyon süreci boyunca artar, doygun granüller oluşur ve yatağın tabanına doğru hareket ederler. Belirli bir süre sonra, gelen atıksu sadece organik maddece zengin, oldukça doygun ve adsorblayıcı özelliğini yitirmiş karbon ile temas eder. Her üç sistem, özellikle tıkanma açısından birbirinden farklı işletme koşullarına sahiptir. Aşağıya doğru akımlı cazibeli sistemlerin tıkanma aralıkları daha kısadır ve bu nedenle bulanıklığı düşük olan sulara uygulanmalıdır. Taneciklere uygulanan kuvvetlerin arttırılması ile basınçlı akımlı sistemler daha seyrek tıkanırlar. Akım yönü nedeni ile yukarı akımlı sistemlerin tıkanma eğilimleri daha azdır. Akışkan yataklı sistemlerde tıkanma bir sorun değildir, fakat aşınma ile ilgili sorunlar ve partikül kırılması önemli boyutlardadır. Aşağıdaki tabloda aktif karbon arıtma sistemleri için tipik tasarım değerleri verilmiştir.

Parametre Değeri
Temas süresi ( Boş yatak ) 10 - 15 dakika
Hidrolik yük 0.08 - 0.40 m 3 / m 2 . dakika
Geri yıkama hızı 0.60 - 0.80 m 3 / m 2 . dakika
kg KOİ giderilen / kg aktif karbon 0.30 - 0.80
Karbon gereksinimi 20 - 60 g / m 3
Karbon kaybı % 5 - % 10

Evsel ve endüstriyel atıksulara uygulanan iki toz aktif karbon yöntemi vardır ; ( a ) Bağımsız fiziksel - kimyasal süreç ( BFK ) ve ( b ) Bileşik biyolojik karbon ( BBK ). BFK uygulaması doğrudan havalandırma havuzuna veya ikincil çökeltme havuzu önünde yapılır. BFK sistemleri özellikle aşırı organik ve toksik organik madde içeren endüstriyel atıksulara uygulanır. BBK sistemlerinin özellikleri ; ( a ) yüksek KOİ ve BOİ giderimi, ( b ) renk ve toksik madde giderimi, ( c ) değişken yüklemelerde oldukça üniform bir çıkış suyu kalitesi sağlaması, ( d ) katıların çökelme özelliklerini arttırması ve ( e ) köpük giderimi nedeni ile aerobik çürütme kapasitesini arttırması şeklinde özetlenebilir. Tipik BFK gereksinimleri 10 - 350 mg / L arasındadır. Koagülasyon ve çökelmeye yardımcı olmak amacı ile alüm ve polimer ilavesi yapılabilir. BFK sistemlerinin tipik tasarım değerleri aşağıdaki tabloda verilmiştir.

Parametre Değeri
Karbon dozlama hızı 10 - 350 mg / L
Karbon kaybı % 10 - % 20
Polimer dozu 0 - 10 mg / L
Alüm dozu 0 - 20 mg / L
KOİ giderilen / BFK dozu 2 - 4 mg / L

Kırılma Eğrileri...

Süreçler pilot tesis çalışmalarında elde edilen kırılma eğrilerinin kullanımı ile kolayca tasarımlanabilmektedir. Aşağıdaki şekilde verilen kırılma eğrileri arıtılan su kitlesindeki organik madde konsantrasyonunu açıklar. Aşağıya doğru olan akım durumunda, doygun bölge, aktif adsorbsiyon derinliği ile birlikte yatak boyunca hareket etmektedir. Adsorbsiyon sürecinin bu en son bölgede yer aldığı kabul edilmektedir. Aktif bölge gerisindeki bölge tamamı ile doygundur. Aktif bölgenin önü yatağın tabanına ulaştığı zaman kırılma meydana gelir ve çıkış suyu konsantrasyonu hızla artar. Sonuçta karbon tamamı ile doygun hale gelir ve çıkış suyu konsantrasyonu giriş suyu konsantrasyonuna yaklaşır. Pratikte, kırılmanın saptanması bir dereceye kadar keyfidir ve genellikle ya çıkış suyu standardı ya da ( 0.05 ) x ( Giriş suyu konsantrasyonu ) ile belirlenir. Tükenme genellikle ( Çıkış suyu konsantrasyonu ) = ( 0.95 ) x ( Giriş suyu konsantrasyonu ) olarak tanımlanır.



Kırılma oluştuğu zaman, adsorbsiyon bölgesindeki karbon kısmen harcanmıştır. Kırılma eğrisinin analizinin en önemli kısmı ( f ) fraksiyonel kapasitenin ve ( DELTA ) adsorbsiyon bölge derinliğinin saptanması ile ilgilidir. Bu veri etkin kolon kapasitesinin saptanmasında kullanılır. Dispersiyon, difüzyon ve diğer hidrolik özellikler debi ile ilgili olduğundan debideki değişimlerden etkileneceklerdir. Adsorbsiyon bölgesi hesaplamaları aşağıda verilen zaman ifadeleri ile tanımlanabilir ;

t X = ( V X / Q ) = [ ( V X ) ( RO L ) ] / [ ( F M ) ( A ) ]

t DELTA = ( V X - V B ) / ( Q ) = [ ( V X - V B ) ( RO L ) ] / [ ( F M ) ( A ) ]

Burada ; t X : tükenme süresi, t DELTA : adsorbsiyon bölgesi boyunca geçiş süresi, V X , V B : sırası ile, tükenme ve kırılmada kolon boyunca geçen sıvı hacimleri, Q : debi, RO L : sıvı yoğunluğu, F M : kütle akısı ve A : kolon enkesit alanı.

Aşağıdaki " Word " belgesi ile devam ediniz...

Karbon Rejenerasyonu...

Tükenen karbon kolonları değişik biçimlerde rejenere edilebilir. Çzücü asit veya kostik yıkama uygulanabilir. Yıkamanın amacı, karbondan daha yüksek bir çekim kuvvetine sahip bir sıvının işleme sokulması ile daha konsantre bir çözünmüş madde eldesidir. Buhar rejenerasyonu da uygulanabilir. Bu durumda, artan sıcaklık denge şartlarını değiştirir ve çözünmüş madde katı fazdan gaz - sıvı fazı içerisine taşınır. Aktif karbon sistemlerinde genelde buhar rejenerasyonu uygulanmaktadır. Tükenmiş karbon sürekli bir ocak boyunca geçirilir. Birinci fazda kuruma yer alır ve bunu fırınlama ve / veya piroliz izler. Son olarak, çözünmüş madde fraksiyonları oksitlenir. Ya bir aktif karbon parçası olur ya da gazsıl son ürünlere dönüşür. Karbon kaybı % 10'dan daha fazladır. 1987 birim fiyatları ile yeni karbon için 1,650 TL / kg, rejenere karbon için ise 150 TL / kg'dır. Karbon maliyetleri aktif karbon sürecini pahalı bir süreç yapar. Maliyetin büyük bir kısmı karbonun hazırlanmasını içerir. Çökeltilmiş evsel atıksu için 35 TL / m 3 , iyi bir çıkış suyu için ise 4 TL / m 3 ek maliyet gerekir.

Aktif Karbonun Özellikleri...

Aktif karbon geniş bir adsorbtif aktivite spektrumuna sahiptir. Yüzeyinde birçok organik madde tutar. En zor tutulanlar daha küçük moleküllerdir. Aromatik bileşikler ve hidrokarbonlar kesinlikle tutulurlar. Tutulması zor olan moleküller biyolojik olarak parçalanmaları zor olan moleküllerdir. Adsorbsiyon biyolojik arıtma sürecini tamamlar. Aktif karbonun kullanım alanları aşağıda özetlenmiştir.

( a ) Proses ve içme sularının cilalanmasında.
( b ) Ayrışmayan çözünmüş organik bileşiklerin tutulmasında.
( c ) Mikrokirleticilerin, suya tad veren maddelerin ve iz elementlerin uzaklaştırılmasında.
( d ) Evsel ve endüstriyel atıksuların üçüncül arıtımında.
( e ) Biyolojik olarak giderilemeyen organik toksik elementlerin giderilmesinde.

Toz Aktif Karbon...

Toz aktif karbon 10 - 50 mikrometre çapa sahip taneciklerdir. Genellikle çökeltme işlemleri ile birlikte kullanılırlar. Bunlar, pıhtılaştırma maddeleri ile birlikte suya sürekli olarak ilave edilirler. Karbon yumakla birleşir ve sudan ayrılır. Bu işlem genelde doğrudan filtrasyon ile yapılır fakat daha iyi bir yöntem geri çevrimli çökelticilerin veya daha iyisi çamur örtü çökelticilerin kullanılmasıdır. Bunlar su ve karbonun temas süresini arttırırlar.

Olumlu tarafları :

( a ) Granüler aktif karbondan 2 - 3 kat daha ucuzdur.
( b ) Kirlilik yüklerini sönümlemek için ilave edilebilirler.
( c ) Sadece tek kademeli yumaklaştırma - çökeltme ile ilgili arıtma sistemlerinde ilk yatırım maliyetleri düşüktür.
( d ) Adsorbsiyon hızı fazladır.
( e ) Yumak ile birleşip çökelebilir.

Olumsuz tarafları :

( a ) Aktif karbon hidroksit çamuru ile karıştırıldığı zaman rejenere edilemez. Elden çıkarılmalıdır. İnorganik koagülantlar olmadan kullanıldığı zaman akışkan yataklı modern rejenerasyon teknikleri kullanılabilir. Fakat kayıp oranı daha fazladır.
( b ) Aşırı aktif karbon ilave etmeden iz kirleticilerin giderilmesi zordur.

Tüm bu nedenlerden dolayı, duruma bağlı olarak 25 - 30 g / m 3 'lük küçük karbon gereksinimleri için toz karbon kullanılmaktadır.

Granüler Aktif Karbon...

Aşağıda verilen tabloda su arıtımında kullanılan değişik granüler aktif karbon tiplerinin özellikleri sunulmuştur. Tipler arasında önemli farklar görülebilir, bu durum sistem seçiminde dikkate alınmalıdır.

Parametre Turba-1 Turba-2 Kömür-1 Kömür-2 Ahşap Petrol koku
Etkili büyüklük 0.95 0.66 0.45 0.60 1.70 0.40
Üniformluk katsayısı 1.50 1.40 2.20 1.60 1.40 1.40
Özgül yüzey alanı ( m 2 / g ) 650 - 750 1,100 - 1,200 800 - 900 1,050 - 1,200 1,000 - 1,100 1,100 - 1,300
Kül içeriği 4 - 6 5.5 8 8 12 0.2

Süreç Kararlılığı...

Aktif karbon adsorbsiyonu yüksek şok yüklemeler altında çıkış suyu kalitesinde küçük değişimler verir. Bunun nedeni, adsorbsiyonun filtrasyon ve iyon değişimi gibi bir bütünleyici süreçler dizisinden oluşmasıdır. Yerel zaman girdilerinden doğrudan etkilenmez. Bir aktif karbon kolonu sonlu bir kapasiteye sahiptir ve bu nedenle zaman zaman devreden çıkarılıp rejenere edilmelidir. Kolon hidrolik yükü belirli bir değeri aşınca karbon yıkanmaya başlar. Tasarım debisi ortalama debi olmalıdır.

Sistem Maliyeti...

Maliyet kestiriminde baz oluşturacak esaslar aşağıda sunulmuştur.

( a ) Yukarı akımlı basınçlı sistem.
( b ) 30 dakikalık bir alıkonma süresi.
( c ) 0.72 m 3 / m 2 . dakika'lık ortalama geri yıkama hızı.
( d ) Günde bir kez geri yıkama.
( e ) 0.24 m 3 / m 2 . dakika'lık ortalama pompaj debisi.
( f ) 0.14 kg KOİ / kg AKM giderme oranı.
( g ) % 5 karbon kaybı.

Aşağıdaki şekilde granüler aktif karbon adsorbsiyon sistemi akım şeması verilmiştir.



Aşağıdaki şekilde toz aktif karbon adsorbsiyon sistemi akım şeması verilmiştir.



Aşağıdaki şekilde çok gözlü aktif karbon rejenerasyon sistemi akım şeması verilmiştir.



Aşağıdaki şekilde akışkan yataklı toz aktif karbon rejenerasyon sistemi akım şeması verilmiştir.