신흥 오염 물질을 제거 할 때 활성화 된 탄소 여과의 성능은 무엇입니까?

다양한 합성 및 자연 발생 화학 물질 그룹 인 새로운 오염 물질 (ECS)은 최근 환경 과학 및 수처리에 상당한 관심을 얻었습니다. 제약, 개인 의료 제품, 내분비 - 파괴 화합물 및 다양한 산업 화학 물질을 포함한 이러한 오염 물질은 일반적으로 모니터링되거나 조절되지 않지만 인간 건강과 환경에 잠재적 인 위험을 초래할 수 있습니다. 활성화 된 탄소 여과 공급 업체로서, 나는 이러한 새로운 오염 물질을 제거 할 때 제품의 성능을 탐색하고 싶어합니다.

새로운 오염 물질 이해

새로운 오염 물질은 다양한 경로를 통해 환경에 들어갑니다. 의약품은 인간이나 동물에 의해 배설되며 폐수로 끝날 수 있습니다. 선 스크린 및 화장품과 같은 개인 의료 제품은 씻어서 물 시스템으로 방출됩니다. 산업 화학 물질은 제조 공정 중에 배출됩니다. 이들 오염 물질의 낮은 농도, 종종 리터당 마이크로 그램의 범위에서 리터당 나노 그램으로 인해 감지하고 제거하기가 어렵다.

신흥 오염 물질의 잠재적 영향은 광범위합니다. 일부 내분비 - 혼란 화합물은 인간과 야생 동물의 호르몬 시스템을 방해하여 생식 장애, 발달 이상 및 면역계 문제를 초래할 수 있습니다. 제약은 전 세계 주요 건강 문제인 항생제 내성 박테리아의 발달에 기여할 수 있습니다.

활성화 된 탄소 여과 메커니즘

활성탄은 표면적이 큰 다공성 물질이며, 일반적으로 그램 당 500 ~ 1500 평방 미터입니다. 이 높은 표면적은 오염 물질에 대한 수많은 흡착 부위를 제공합니다. 흡착 공정은 오염 물질의 분자가 활성탄의 표면에 부착 될 때 발생한다.

흡착과 관련된 두 가지 주요 유형의 힘이 있습니다 : 물리 흡착 및 화학적 흡착. 물리 흡착으로도 알려진 물리 흡착은 주로 오염 물질 분자와 탄소 표면 사이의 반 데르 발스 힘에 기인합니다. 화학 흡착 또는 화학 흡착은 오염 물질과 탄소 사이의 화학적 결합의 형성을 포함한다.

신흥 오염 물질 제거에서 활성탄 여과의 성능

흡착 용량

떠오르는 오염 물질을위한 활성탄의 흡착 용량은 몇 가지 요인에 달려 있습니다. 기공 크기 분포, 표면적 및 표면 화학과 같은 활성탄의 특성은 중요한 역할을합니다. 예를 들어, 미세 다공성 활성탄 (기공 크기 <2 nm)은 소형 분자 신흥 오염 물질을 흡착하는데 더 효과적이며, 메조 포러스 활성탄 (2-50 nm 사이의 기공 크기)은 더 큰 분자를 수용 할 수있다.

우리의빠른 분산 가능한 활성탄균형 잡힌 기공 크기 분포를 갖도록 설계되어 광범위한 신흥 오염 물질을 흡수 할 수 있습니다. 물에 빠르게 분산되어 탄소와 오염 물질 사이의 접촉 면적을 증가시키고 흡착 효율을 향상시킬 수 있습니다.

선택성

활성화 된 탄소는 다양한 신흥 오염 물질에 대한 상이한 수준의 선택성을 나타낸다. 소수성이 높은 일부 오염 물질은 탄소 표면에 더 쉽게 흡착됩니다. 예를 들어, 비 극 기능 그룹을 갖는 많은 제약 화합물은 활성탄에 의해 효과적으로 제거 될 수있다.

그러나, 자연 유기물 (NOIN)과 같은 물에 다른 물질의 존재는 탄소의 흡착 부위에 대한 새로운 오염 물질과 경쟁 할 수 있습니다. NOM은 지표수와 지하수에서 흔히 발견되는 유기 화합물의 복잡한 혼합물입니다. 신흥 오염 물질에 대한 활성탄의 흡착 용량을 줄일 수 있습니다. 우리의고성능 활성탄NOM의 존재 하에도 신흥 오염 물질에 대한 친화력이 더 높은 것으로 특별히 치료되었습니다.

흡착의 동역학

신흥 오염 물질이 활성탄에 흡착되는 속도도 중요한 요소입니다. 흡착 동역학은 벌크 용액에서 탄소 표면으로의 오염 물질의 질량 전달 속도 및 탄소의 기공 내의 확산 속도에 의해 영향을받습니다.

일반적으로, 초기 흡착 속도는 오염 물질이 탄소의 외부 표면에 빠르게 부착되므로 비교적 빠릅니다. 표면이 포화되면 흡착 속도가 느려지고 오염 물질은 기공으로 더 깊이 확산되어야합니다. 우리의과립 활성화 된 탄소 여과시스템은 대량 전달 공정을 최적화하도록 설계되어 신흥 오염 물질을 빠르고 효율적으로 제거 할 수 있도록 설계되었습니다.

사례 연구

수많은 연구에서 신흥 오염 물질을 제거 할 때 활성화 된 탄소 여과의 효과가 입증되었습니다. 지표수를 처리하기 위해 세분화 된 활성탄을 사용한 수처리 공장에서, 이부프로펜 및 카르 바 마제 핀과 같은 몇몇 의약품의 제거 효율은 80%이상인 것으로 밝혀졌다.

다른 실험실 연구에서, 빠른 분산 가능한 활성탄을 사용하여 내분비 - 파괴 화합물을 함유하는 폐수를 처리했습니다. 결과는 탄소가 짧은 시간 내에 이들 화합물의 농도를 검출 한계 아래로 감소시킬 수 있음을 보여 주었다.

도전과 한계

활성화 된 탄소 여과는 많은 신흥 오염 물질을 제거하는 데 효과적이지만 여전히 몇 가지 어려움이 있습니다. 주요 과제 중 하나는 활성탄의 재생입니다. 탄소가 오염 물질로 포화되면, 흡착 용량을 복원하기 위해 재생해야합니다. 재생 과정은 에너지가 될 수 있으며 집중적이며 탄소 손실을 유발할 수도 있습니다.

또 다른 한계는 특히 높은 성능 유형에 대한 활성탄의 높은 비용입니다. 활성탄 비용은 대형 수처리 공장의 중요한 요소가 될 수 있습니다.

결론

활성화 된 탄소 여과는 물에서 떠오르는 오염 물질을 제거하는 유망한 기술입니다. 우리의 제품을 포함한 제품빠른 분산 가능한 활성탄,,,고성능 활성탄, 그리고과립 활성화 된 탄소 여과, 광범위한 신흥 오염 물질의 높은 효율 제거를 제공하도록 설계되었습니다.

활성화 된 탄소 여과 제품에 대해 더 많이 배우거나 수처리에 대한 구체적인 요구 사항이 있으시면 추가 논의 및 잠재적 조달을 위해 저희에게 연락하여 오신 것을 환영합니다. 우리는 신흥 오염 물질 제거를위한 최고의 솔루션을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다.

참조

1. Crini, G., & Lichtfouse, E. (2019). 활성화 된 탄소에 떠오르는 오염 물질의 흡착 : 검토. 환경 화학 편지, 17 (1), 29-61.
2. Westerhoff, P., Snyder, S., Wert, E., & Rosario- Ortiz, FL (2005). 물의 오존 화 및 활성탄 탄소 처리 중 내분비 방해제 및 제약 제거. 물 연구, 39 (19), 4797-4807.
3. Ray, AK, & Kim, JH (2016). 탄소 질 물질에 신흥 오염 물질의 흡착. 환경 보호를위한 탄소 질 나노 물질에서 (pp. 1-43). 스프링거, 샴.