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

Ýleri ( Üçüncül ) Arýtma Yöntemleri - 5...


Adsorbsiyon...

Yazar : Hikmet Toprak...

Giriþ...

Çözünmüþ maddelerin giderilmesinde kullanýlan yöntemler iki ana sýnýfa ayrýlabilir ; ( a ) biyolojik dönüþüm ve ( b ) fizikokimyasal giderim. Fizikokimyasal süreçler ; ( 1 ) adsorbsiyon, ( 2 ) iyon deðiþimi, ( 3 ) ters osmoz, ( 4 ) kimyasal oksidasyon, ( 5 ) kimyasal çökeltme ve ( 6 ) gaz sýyýrma iþlemlerinden oluþur. Uygulanacak olan sürecin tipi atýksuyun özelliðine göre belirlenir. Polar olmayan maddelerin polar olmayan aktif karbon üzerinde adsorbe edilmesinin yanýnda polar maddelerin silika jel gibi polar tutucular ile giderilmesi gerekebilir. Adsorbsiyon, maddelerin bir arakesit yüzeyinde birikimi þeklinde çok genel olarak tanýmlanabilir. Arakesit ; sývý - sývý, sývý - katý, gaz - sývý veya gaz - katý olabilir. Su ve atýksu arýtýmýnda en yaygýn kullanýlan adsorbsiyon biçimi sývý - katý arakesit yüzeyinde olmaktadýr. Çözünmüþ maddeler, birbirlerinin veya çözücünün çekim þiddetlerine baðlý olarak ya arakesitte birikirler ya da arakesitten saçýlarak uzaklaþýrlar. Polar olmayan moleküller arakesit yüzeyine doðru hareket ederler. Bu olguda iki temel etken vardýr ; katý tutucu yüzeyinin ýslanmasýna neden olan ve çözücünün yüzey gerilimini arttýran süreç, diðeri ise, tutucu katý yüzeyine çok yakýn bölgelerde çözünmüþ madde konsantrasyonunu azaltan süreçtir. Adsorbsiyon pratikte, kutupsuz maddelerin giderimi için aktif karbon ile sýnýrlanmýþtýr. Su çekmemesi ve göreceli olarak ekonomik olmasý avantajlý yönleridir.

Adsorbsiyon Modelleri...

Adsorbsiyon süreçleri genellikle denge izotermleri ile tanýmlanýrlar. Bu izotermler, birim kütle tutucu katýda biriken çözünmüþ madde mol sayýsý ve sabit sýcaklýkta dengede çözeltide kalan çözünmüþ madde konsantrasyonu arasýndaki iliþkidir. Ýzoterm, deneysel olarak, adsorblayýcýnýn bilinen bir miktarýnýn, baþlangýçtaki çözünmüþ madde konsantrasyonu bilinen bir sývýnýn belirli bir hacmine karýþtýrýlmasý ile elde edilir. Sistemin belirlenen bir sýcaklýkta dengeye gelmesi saðlanýr ve sývý fazdaki çözünmüþ madde konsantrasyonu ölçülür. Konsantrasyon deðiþimi, adsorbe edilen çözünmüþ madde mol sayýsýný hesaplamak için kullanýlýr.

x = ( C Ý - C E ) ( V )

Burada ; x : adsorbe edilen çözünmüþ madde mol sayýsý, C Ý ve C E : sýrasý ile, baþlangýçta ve dengedeki çözünmüþ madde molar konsantrasyonlarý ve V : sývý hacmi.

Adsorbe edilen mol sayýlarý ( x ), tutucu kütlesine ( M ) bölünerek elde edilen sonuçlar, denge konsantrasyonuna ( C E ) karþý grafiðe alýnýr. Denge verileri günümüz tasarým evresinde en yaygýn kullanýlan üç modelden birisine uygulanýr. Bunlar ; ( a ) " Brunauer - Emmett - Teller ( BET ) ", ( b ) " Langmuir " ve ( c ) " Freundlich " izotermleridir. " BET " ve " Langmuir " izotermlerinin her ikisi de teorik geliþmeler bazýndadýr. " Freundlich " izotermi bir amprik baðýntýdýr. " BET " izotermi çok, " Langmuir " izotermi ise tek tabakalý adsorbsiyon bazýndadýr.

" BET " Adsorbsiyon Modeli...

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



Burada ; ( x / M ) O : tek tabaka tamamlandýðýnda ( x / M ) deðeri, C S : maksimum adsorbe edilecek doygunluk konsantrasyonu, B : tutucu madde ve çözünmüþ madde arasýndaki etkileniþim enerjisi ile ilgili sabit, M : adsorblayýcýnýn mol sayýsý.



Teorik olarak, C S doygunluk deðerine ulaþýlýrken adsorbe edilen maddenin mol sayýsý artar. Çünkü, model adsorbe edilen tabaka sayýsýný zorlamaz. " BET " modelinin lineer gösterimi aþaðýdaki þekilde sunulmuþtur.



Pratikte, C S doygunluk deðeri sadece tahmin edilebilir. Bu nedenle, bir doðru eldesi bir iteratif süreç gerektirir. Ýlk olarak, elde edilen sonuçlar ilk þekilde gösterildiði gibi grafiðe alýnýr. Bu durumda, C S deðerleri yaklaþýk büyüklüklerdedir. Elde edilen grafik bir doðru þeklinde deðilse, C S 'in düzeltilmiþ deðeri kestirilecek ve yeni bir eðri noktalanacaktýr. ( C E / C S ) deðerleri artarken aþaðýya doðru kývrýlan eðriyi veren gerçek deðerler tahmini C S deðerlerinden daha küçük olacaktýr. Aþaðýdaki þekilde verildiði gibi, düþük C S deðeri tahmini eðriyi yukarýya doðru büker.

" Langmuir " Adsorbsiyon Modeli...

" Langmuir " adsorbsiyon modeli, adsorbsiyonun dönüþebilir bir süreç olduðunu ve tutucu madde yüzeyinde sadece bir tabaka oluþtuðunu kabul eder.



Burada ; b : adsorbsiyon katsayýsý.

Veriler ya aþaðýdaki þekilde verildiði gibi ya da bir sonraki þekillerde açýklandýðý gibi noktalanýr.




( a ) Alýþýlagelen lineer form


( b ) Daha yüksek konsantrasyon verilerini vurgulayan form

Ýkinci lineer form C E 'nin daha yüksek deðerleri için geçerlidir. Düþük konsantrasyonlarda analitik hassasiyet azaldýðý için daha iyi sonuç verir. Lineer biçime yaklaþým gerekli deðildir ve süreç katsayýlarý doðrudan hesaplanabilir. Çok geniþ konsantrasyon aralýðýnda tek bir model yeterli deðildir. " BET " modeli düþük konsantrasyonlarda ( C E < C S << 1 ) " Langmuir " modeline yaklaþýr.

" Freundlich " Adsorbsiyon Modeli...

Üstel bir model olan " Freundlich " adsorbsiyon modeli oldukça yaygýn bir kullaným alaný bulmuþtur.

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

Burada ; K F : " Freundlich " adsorbsiyon katsayýsý.

Amprik olan yukarýdaki denklem deneysel veriler ile oldukça iyi bir uyum saðlamaktadýr. " Freundlich " izotermi genellikle bir log - log grafiðe alýnýr ve modelin geçerliliði sýnandýktan sonra, K F ve n katsayýlarý saptanýr. Aþaðýdaki þekilde adsorbsiyon modellerinin lineer formlarý verilmiþtir.


Adsorbsiyon Hýzý...

Atýksu arýtýmýnda kullanýlan modellerin çoðunluðu dengede olmayan reaksiyonlarý içerdiðindeen adsorbsiyon izotermlerinin yorumlanmasýnda birçok sorun çýkmaktadýr. C E ve ( x / M ) deðerleri denge þartlarý için geçerli olup deðerleri yaklaþýktýr. Adsorbsiyon süreçleri için tanýmlanacak bir model reaksiyon hýzý bazýndadýr ve reaktörde kütle dengesini gerektirir. Katý tutucu madde sývý ile oldukça hýzlý bir þekilde dengeye gelir ve bu nedenle arakesit konsantrasyonu C E denge konsantrasyonu olarak kabul edilir. Bir adsorbsiyon kolonunda, verilen bir enkesitte sonsuz küçük bir yatak kalýnlýðý için kütle denkleminin dönüþümü, bu kesitten geçen çözelti ile oluþan madde kaybýnýn kesit içerisindeki adsorblayýcý madde içeriði tarafýndan oluþan madde kaybýna eþit olacaðý þeklinde tanýmlanabilir. Ana akým yönü ile kýyaslandýðýnda, yanal difüzyon ihmal edilebilir ve radyal yöndeki konsantrasyon gradyanlarý önemsiz olarak kabul edilebilir. Kontrol hacmi için kütle dönüþüm formülü ;



þeklinde tanýmlanabilir. Burada ; V B : kontrol hacmi, C : çözeltinin kesite ilk giriþinden itibaren geçen süredeki madde konsantrasyonu, V : giriþ suyu hacmi, RO E : adsorblayýcý yoðunluðu ve EPSÝLON - : partiküller arasý boþluk oraný.

Aþaðýdaki " Word " belgesi ile devam ediniz...

Çevresel Koþullarýn ve Fiziksel Özelliklerin Etkisi...

Tanecik Biçimi ve Yüzey Alaný...

Adsorbsiyon bir yüzey olgusudur ve kapsamý özgül yüzey alaný ile orantýlýdýr. Özgül yüzey alaný, toplam yüzey alanýnýn adsorbsiyon için mevcut olan kýsmýdýr. Katý adsorblayýcý maddenin birim aðýrlýðý baþýna adsorbsiyon miktarý daha ince bölünmüþ ve daha poroz katýda daha fazladýr. Tanecik biçiminin yüzey alaný üzerine olan etkisi bir örnekle açýklanabilir. Oldukça düz ve pürüzsüz yüzeylerden oluþmuþ 1 cm 3 hacimli kübün yüzey alaný 6 cm 2 iken, 1 cm çapa sahip ayný 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 uzunluðunda küplere bölünürse, toplam yüzey alaný 600 cm 2 , 0.001 cm kenar uzunluðunda küplere parçalanýrsa toplam yüzey alaný 6,000 cm 2 'dir. Poroz olmayan adsorblayýcýnýn kapasitesi tanecik çapýnýn tersi ile deðiþir. Aktif karbon gibi poroz maddeler için büyük taneciklerin daha küçük taneciklere kýrýlmasý ince kanallarýn oluþumuna ve dolayýsý ile adsorbsiyon kapasitesinin artmasýna neden olur.

Adsorblanan Maddenin Yapýsý...

Çözeltinin çözünürlüðü, adsorbsiyon dengesi için en önemli kontrol faktörlerinden birisidir. Bir sucul çözeltiden karbonlu alifatik organik asitlerin adsorbsiyonu formik - asetik - propiyonik - bütrik asit sýrasý ile artar. Toluenden adsorbsiyon için ise tersine azalýr. Her iki durum için de, çözeltideki maddenin çözünürlüðünün azalmasý ile adsorbsiyon artar. Sülfanat alkil benzenler ile yapýlan deneyde elde edilen molekül aðýrlýðýn kapasite üzerine olan etkisi aþaðýdaki þekilde verilmiþtir.



Adsorbsiyon hýzý partiküller içi taþýným süreci ile kontrol ediliyorsa, moleküllerin biçimi önem kazanýr. Aþaðýdaki þekilde sülfanat alkil benzenin deðiþik moleküler biçimleri ile yapýlan deneylerin sonuçlarý verilmiþtir.

pH...

En önemli çevresel faktördür. Hidrojen ve hidroksit iyonlarý oldukça iyi adsorbe edildiðinden, diðer iyonlarýn adsorbsiyonu çözeltinin pH'ý ile etkilenir. Genelde, organik kirleticilerin sudan adsorbsiyonu azalan pH ile artar. Bu durum, karbon yüzeyinde artan hidrojen iyonu konsantrasyonu ile negatif yüklerin nötralizasyonundan kaynaklanýr. Böylece, difüzyonu önleyici etki azalýr ve karbon yüzeyinde daha aktif bir yüzey oluþur. Karbon yüzeyindeki yükler ham maddenin bileþimine ve aktivasyon tekniðine göre deðiþtiðinden bu etki farklý karbon türlerine göre deðiþir. pH etkisini gösteren bir deney sonucu aþaðýdaki þekilde verilmiþtir.

Sýcaklýk...

Adsorbsiyon reaksiyonlarý normal olarak ekzotermiktir. Bu nedenle azalan sýcaklýk ile adsorbsiyon kapasitesi artar. Entalpi deðiþimini kondenzasyon veya kristalizasyon reaksiyonlarý yaratýr. Küçük sýcaklýk deðiþimleri adsorbsiyon sürecini fazla etkilemez. Sistemin ýsý içeriðindeki deðiþim ( DELTA H ) adsorbsiyon ýsýsý olarak tanýmlanýr. Isý içeriði gaz fazýndan daha düþüktür.

Karýþýk Çözeltilerin Adsorbsiyonu...

Su ve atýksu adsorbsiyonunda çözelti birçok maddeden ibarettir. Bileþikler özelliklerine göre adsorbsiyon kapasitesini arttýrýrlar veya azaltýrlar. Aþaðýdaki þekilde, bir aktif karbon kolonunda saf ve karýþýk çözeltiler için yapýlan kýrýlma eðrisi deneylerinin sonuçlarý sunulmuþtur.

Adsorblayýcý Madde Yapýsý...

Adsorblayýcý maddenin fizikokimyasal yapýsý hem adsorbsiyon hýzýný hem de kapasitesini etkiler. Her katý, yüzey yapýsýna baðlý olarak bir potansiyel adsorblayýcýdýr. Günümüzde yaygýn kullanýlan karbonlar ; ahþap, linyit, kömür, kemik, petrol kýrýntýlarý ve hindistan cevizi kabuklarýndan elde edilmektedir. Ham maddenin saf olmayan yapýsý, konsantrasyon ve sýcaklýk gradyanlarý nedeni ile heterojen olmayan bir yüzey elde edilebilmektedir. Oksijen - 40 O C'nin altýnda grafit üzerinde ters olarak kimyasal adsorbsiyona uðrar. Bu oksijen karbon yüzeyinde organik bileþiklerin oluþumuna neden olur. 500 O C'den düþük sýcaklýklarda aktive edilen karbon asidik, daha yüksek sýcaklýklarda aktive edilenler ise baziktir. Asidik karbonlar nötral veya alkali suyun pH deðerini azaltýr ve bunlar oldukça hidrofiliktir. Aktif karbonun verimi küçük ve üniform porlarýn varlýðý ile ilgilidir. Aktif karbonun en önemli özelliði oldukça büyük bir yüzey alanýna sahip olmasýdýr. Ýç kýsýmlardaki por boþluklarý ile bir aktif karbonun toplam yüzey alaný yaklaþýk olarak 1,000 m 2 / g'dýr. Taneciðin bu küçük geometrik yapýsýna kýyasla bu büyük toplam alanýn sadece küçük kapiler yapýlar ile saðlanabileceði açýktýr. Aktif karbon üretiminde birinci basamak olan pirolizi izleyen süreç yakma iþlemidir. Yakma sýrasýnda mikro ve makro porlar oluþur. Mikroporlar 10 - 1,000 A O arasýnda, makroporlar ise 1,000 A O 'dan daha büyüktür.


Süreç Tasarýmý...

En yaygýn kullanýlan üç yöntem vardýr. Bunlar ; ( a ) sabit yataklý aþaðýya doðru cazibeli akmlý, ( b ) sabit yataklý yukarýya doðru basýnçlý akýmlý ve ( c ) akýþkan yataklý yukarýya doðru basýnçlý akýmlýdýr. Aþaðýdaki þekilde sabit yataklý seri akýmlý sistemin akým þemasý verilmiþtir.



Aþaðýdaki þekilde ise akýþkan yataklý sürecin akým þemasý verilmiþtir.



Tüm sistemler teorik olarak piston akýmlýdýr ve hepsi ayný yöntemle tasarýmlanabilir. Karbon yoðunluðu adsorbsiyon süreci boyunca artar, doygun granüller oluþur ve yataðýn tabanýna doðru hareket ederler. Belirli bir süre sonra, gelen atýksu sadece organik maddece zengin, oldukça doygun ve adsorblayýcý özelliðini yitirmiþ karbon ile temas eder. Her üç sistem, özellikle týkanma açýsýndan birbirinden farklý iþletme koþullarýna sahiptir. Aþaðýya doðru akýmlý cazibeli sistemlerin týkanma aralýklarý daha kýsadýr ve bu nedenle bulanýklýðý düþük olan sulara uygulanmalýdýr. Taneciklere uygulanan kuvvetlerin arttýrýlmasý ile basýnçlý akýmlý sistemler daha seyrek týkanýrlar. Akým yönü nedeni ile yukarý akýmlý sistemlerin týkanma eðilimleri daha azdýr. Akýþkan yataklý sistemlerde týkanma bir sorun deðildir, fakat aþýnma ile ilgili sorunlar ve partikül kýrýlmasý önemli boyutlardadýr. Aþaðýdaki tabloda aktif karbon arýtma sistemleri için tipik tasarým deðerleri verilmiþtir.

Parametre Deðeri
Temas süresi ( Boþ yatak ) 10 - 15 dakika
Hidrolik yük 0.08 - 0.40 m 3 / m 2 . dakika
Geri yýkama hýzý 0.60 - 0.80 m 3 / m 2 . dakika
kg KOÝ giderilen / kg aktif karbon 0.30 - 0.80
Karbon gereksinimi 20 - 60 g / m 3
Karbon kaybý % 5 - % 10

Evsel ve endüstriyel atýksulara uygulanan iki toz aktif karbon yöntemi vardýr ; ( a ) Baðýmsýz fiziksel - kimyasal süreç ( BFK ) ve ( b ) Bileþik biyolojik karbon ( BBK ). BFK uygulamasý doðrudan havalandýrma havuzuna veya ikincil çökeltme havuzu önünde yapýlýr. BFK sistemleri özellikle aþýrý organik ve toksik organik madde içeren endüstriyel atýksulara uygulanýr. BBK sistemlerinin özellikleri ; ( a ) yüksek KOÝ ve BOÝ giderimi, ( b ) renk ve toksik madde giderimi, ( c ) deðiþken yüklemelerde oldukça üniform bir çýkýþ suyu kalitesi saðlamasý, ( d ) katýlarýn çökelme özelliklerini arttýrmasý ve ( e ) köpük giderimi nedeni ile aerobik çürütme kapasitesini arttýrmasý þeklinde özetlenebilir. Tipik BFK gereksinimleri 10 - 350 mg / L arasýndadýr. Koagülasyon ve çökelmeye yardýmcý olmak amacý ile alüm ve polimer ilavesi yapýlabilir. BFK sistemlerinin tipik tasarým deðerleri aþaðýdaki tabloda verilmiþtir.

Parametre Deðeri
Karbon dozlama hýzý 10 - 350 mg / L
Karbon kaybý % 10 - % 20
Polimer dozu 0 - 10 mg / L
Alüm dozu 0 - 20 mg / L
KOÝ giderilen / BFK dozu 2 - 4 mg / L

Kýrýlma Eðrileri...

Süreçler pilot tesis çalýþmalarýnda elde edilen kýrýlma eðrilerinin kullanýmý ile kolayca tasarýmlanabilmektedir. Aþaðýdaki þekilde verilen kýrýlma eðrileri arýtýlan su kitlesindeki organik madde konsantrasyonunu açýklar. Aþaðýya doðru olan akým durumunda, doygun bölge, aktif adsorbsiyon derinliði ile birlikte yatak boyunca hareket etmektedir. Adsorbsiyon sürecinin bu en son bölgede yer aldýðý kabul edilmektedir. Aktif bölge gerisindeki bölge tamamý ile doygundur. Aktif bölgenin önü yataðýn tabanýna ulaþtýðý zaman kýrýlma meydana gelir ve çýkýþ suyu konsantrasyonu hýzla artar. Sonuçta karbon tamamý ile doygun hale gelir ve çýkýþ suyu konsantrasyonu giriþ suyu konsantrasyonuna yaklaþýr. Pratikte, kýrýlmanýn saptanmasý bir dereceye kadar keyfidir ve genellikle ya çýkýþ suyu standardý ya da ( 0.05 ) x ( Giriþ suyu konsantrasyonu ) ile belirlenir. Tükenme genellikle ( Çýkýþ suyu konsantrasyonu ) = ( 0.95 ) x ( Giriþ suyu konsantrasyonu ) olarak tanýmlanýr.



Kýrýlma oluþtuðu zaman, adsorbsiyon bölgesindeki karbon kýsmen harcanmýþtýr. Kýrýlma eðrisinin analizinin en önemli kýsmý ( f ) fraksiyonel kapasitenin ve ( DELTA ) adsorbsiyon bölge derinliðinin saptanmasý ile ilgilidir. Bu veri etkin kolon kapasitesinin saptanmasýnda kullanýlýr. Dispersiyon, difüzyon ve diðer hidrolik özellikler debi ile ilgili olduðundan debideki deðiþimlerden etkileneceklerdir. Adsorbsiyon bölgesi hesaplamalarý aþaðýda verilen zaman ifadeleri ile tanýmlanabilir ;

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 geçiþ süresi, V X , V B : sýrasý ile, tükenme ve kýrýlmada kolon boyunca geçen sývý hacimleri, Q : debi, RO L : sývý yoðunluðu, F M : kütle akýsý ve A : kolon enkesit alaný.

Aþaðýdaki " Word " belgesi ile devam ediniz...

Karbon Rejenerasyonu...

Tükenen karbon kolonlarý deðiþik biçimlerde rejenere edilebilir. Çzücü asit veya kostik yýkama uygulanabilir. Yýkamanýn amacý, karbondan daha yüksek bir çekim kuvvetine sahip bir sývýnýn iþleme sokulmasý ile daha konsantre bir çözünmüþ madde eldesidir. Buhar rejenerasyonu da uygulanabilir. Bu durumda, artan sýcaklýk denge þartlarýný deðiþtirir ve çözünmüþ madde katý fazdan gaz - sývý fazý içerisine taþýnýr. Aktif karbon sistemlerinde genelde buhar rejenerasyonu uygulanmaktadýr. Tükenmiþ karbon sürekli bir ocak boyunca geçirilir. Birinci fazda kuruma yer alýr ve bunu fýrýnlama ve / veya piroliz izler. Son olarak, çözünmüþ madde fraksiyonlarý oksitlenir. Ya bir aktif karbon parçasý olur ya da gazsýl son ürünlere dönüþür. Karbon kaybý % 10'dan daha fazladýr. 1987 birim fiyatlarý ile yeni karbon için 1,650 TL / kg, rejenere karbon için ise 150 TL / kg'dýr. Karbon maliyetleri aktif karbon sürecini pahalý bir süreç yapar. Maliyetin büyük bir kýsmý karbonun hazýrlanmasýný içerir. Çökeltilmiþ evsel atýksu için 35 TL / m 3 , iyi bir çýkýþ suyu için ise 4 TL / m 3 ek maliyet gerekir.

Aktif Karbonun Özellikleri...

Aktif karbon geniþ bir adsorbtif aktivite spektrumuna sahiptir. Yüzeyinde birçok organik madde tutar. En zor tutulanlar daha küçük moleküllerdir. Aromatik bileþikler ve hidrokarbonlar kesinlikle tutulurlar. Tutulmasý zor olan moleküller biyolojik olarak parçalanmalarý zor olan moleküllerdir. Adsorbsiyon biyolojik arýtma sürecini tamamlar. Aktif karbonun kullaným alanlarý aþaðýda özetlenmiþtir.

( a ) Proses ve içme sularýnýn cilalanmasýnda.
( b ) Ayrýþmayan çözünmüþ organik bileþiklerin tutulmasýnda.
( c ) Mikrokirleticilerin, suya tad veren maddelerin ve iz elementlerin uzaklaþtýrýlmasýnda.
( d ) Evsel ve endüstriyel atýksularýn üçüncül arýtýmýnda.
( e ) Biyolojik olarak giderilemeyen organik toksik elementlerin giderilmesinde.

Toz Aktif Karbon...

Toz aktif karbon 10 - 50 mikrometre çapa sahip taneciklerdir. Genellikle çökeltme iþlemleri ile birlikte kullanýlýrlar. Bunlar, pýhtýlaþtýrma maddeleri ile birlikte suya sürekli olarak ilave edilirler. Karbon yumakla birleþir ve sudan ayrýlýr. Bu iþlem genelde doðrudan filtrasyon ile yapýlýr fakat daha iyi bir yöntem geri çevrimli çökelticilerin veya daha iyisi çamur örtü çökelticilerin kullanýlmasýdýr. Bunlar su ve karbonun temas süresini arttýrýrlar.

Olumlu taraflarý :

( a ) Granüler aktif karbondan 2 - 3 kat daha ucuzdur.
( b ) Kirlilik yüklerini sönümlemek için ilave edilebilirler.
( c ) Sadece tek kademeli yumaklaþtýrma - çökeltme ile ilgili arýtma sistemlerinde ilk yatýrým maliyetleri düþüktür.
( d ) Adsorbsiyon hýzý fazladýr.
( e ) Yumak ile birleþip çökelebilir.

Olumsuz taraflarý :

( a ) Aktif karbon hidroksit çamuru ile karýþtýrýldýðý zaman rejenere edilemez. Elden çýkarýlmalýdýr. Ýnorganik koagülantlar olmadan kullanýldýðý zaman akýþkan yataklý modern rejenerasyon teknikleri kullanýlabilir. Fakat kayýp oraný daha fazladýr.
( b ) Aþýrý aktif karbon ilave etmeden iz kirleticilerin giderilmesi zordur.

Tüm bu nedenlerden dolayý, duruma baðlý olarak 25 - 30 g / m 3 'lük küçük karbon gereksinimleri için toz karbon kullanýlmaktadýr.

Granüler Aktif Karbon...

Aþaðýda verilen tabloda su arýtýmýnda kullanýlan deðiþik granüler aktif karbon tiplerinin özellikleri sunulmuþtur. Tipler arasýnda önemli farklar görülebilir, bu durum sistem seçiminde dikkate alýnmalýdýr.

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

Süreç Kararlýlýðý...

Aktif karbon adsorbsiyonu yüksek þok yüklemeler altýnda çýkýþ suyu kalitesinde küçük deðiþimler verir. Bunun nedeni, adsorbsiyonun filtrasyon ve iyon deðiþimi gibi bir bütünleyici süreçler dizisinden oluþmasýdýr. Yerel zaman girdilerinden doðrudan etkilenmez. Bir aktif karbon kolonu sonlu bir kapasiteye sahiptir ve bu nedenle zaman zaman devreden çýkarýlýp rejenere edilmelidir. Kolon hidrolik yükü belirli bir deðeri aþýnca karbon yýkanmaya baþlar. Tasarým debisi ortalama debi olmalýdýr.

Sistem Maliyeti...

Maliyet kestiriminde baz oluþturacak esaslar aþaðýda sunulmuþtur.

( a ) Yukarý akýmlý basýnçlý sistem.
( b ) 30 dakikalýk bir alýkonma süresi.
( c ) 0.72 m 3 / m 2 . dakika'lýk ortalama geri yýkama hýzý.
( d ) Günde bir kez geri yýkama.
( e ) 0.24 m 3 / m 2 . dakika'lýk ortalama pompaj debisi.
( f ) 0.14 kg KOÝ / kg AKM giderme oraný.
( g ) % 5 karbon kaybý.

Aþaðýdaki þekilde granüler aktif karbon adsorbsiyon sistemi akým þemasý verilmiþtir.



Aþaðýdaki þekilde toz aktif karbon adsorbsiyon sistemi akým þemasý verilmiþtir.



Aþaðýdaki þekilde çok gözlü aktif karbon rejenerasyon sistemi akým þemasý verilmiþtir.



Aþaðýdaki þekilde akýþkan yataklý toz aktif karbon rejenerasyon sistemi akým þemasý verilmiþtir.