Khử mùi vị của nước bằng than hoạt tính

Than hoạt tính là loại vật liệu được sử dụng để hấp phụ khử mùi vị của nước rất hiệu quả. Hấp phụ là quá trình loại bỏ các chất gây mùi vị hòa tan trong nước bằng cách chất dạng bột hoặc hạt có khả năng kết dính các chất gây mùi vị lên bề mặt các hạt và bề mặt các lỗ rỗng có trong hạt rồi đưa các hạt này ra khỏi nước.

Trong xử lý nước than hoạt tính được dùng theo 2 cách sau:

+ Cho bột than hoạt tính trộn với nước cần xử lý ở công đoạn đầu

+ Dùng than hoạt tính dạng hạt cho nước cần xử lý qua bể lọc có chứa các hạt than hoạt tính

Nguyên liệu để sản xuất than hoạt tính có thể là: gỗ, than đá, gáo dừa … các vật liệu này được hoạt hóa trong lò luyện áp lực lớn và nhiệt độ cao. Mục đích của quá trình hoạt hóa là tăng diện tích bề mặt của hạt than làm cho khả năng hấp phụ của than tăng đáng kể.

Diên tích bề mặt của hạt được tăng lên đáng kể trong quá trình hoạt hóa là do việc tạo ra nhiều lỗ rỗng và kẽ nứt trong hạt than làm cho hạt có cấu trúc xốp, diện tích bề mặt của than hoạt tính có thể đạt được từ 400 – 2000 m2 trong 1 gam.

Đặc tính của cấu trúc rỗng xốp của hạt đóng vai trò rất quan trọng trong việc đánh giá hiệu quả xử lý của than hoạt tính. Kích thước của các lỗ rỗng và khe nứt trên hạt than quá bé các hợp chất cần xử lý không thể chui vào những lỗ hổng và khe nứt này nên chỉ 1 phần của diện tích bề mặt hạt than là được sử dụng để hấp phụ các hợp chất cần xử lý. Vì hấp phụ là hiện tượng bề mặt nên than hoạt tính với diện tích bề mặt lớn hơn thường có khả năng hấp phụ cao hơn.

Năng suất hấp phụ của than hoạt tính được đánh giá dựa trên số phenol hoặc số iod, số phenol  và số iod càng lớn khả năng hấp phụ của than hoạt tính đối với phenol và iod càng cao

Khử mùi vị của nước bằng hạt than hoạt tính

Cơ chế hấp phụ bằng hạt than hoạt tính cũng giống cơ chế hấp phụ bằng bột than. Diện tích bề mạt của các hạt than dao động từ 400 – 800 m2/g.Quá trình hấp phụ bằng than hoạt tính dạng hạt khác với quá trình hấp phụ bằng bột than là khi việc thực hiện quá trình hấp phụ, bột than được khuấy trộn, chuyển động cùng với nước còn quá trình hấp phụ bằng hạt than diễn ra khi hạt than đứng yên trong các lớp lọc, trong khi nước thì chuyển động quanh bề mặt hạt than.

Hoạt động của bể lọc than hoạt tính cũng giống cơ chế hoạt động của bể lọc cát hay bể lọc hai lớp trong hệ thống xử lý nước giếng khoan. Qua bể lọc than, độ đục của nước giảm, các chất hữu cơ còn lại trong nước được khử. Thời gian lọc hiệu quả của bể lọc than hoạt tính khử mùi vị dài hơn nhiều so với thời gian lọc hiệu quả của bể lọc than hoạt tính dùng để khử các chất gây đục, khử các chất hữu cơ gây ung thư.

Hai chỉ tiêu đánh giá hoạt động của bể lọc than hoạt tính là:

+ Thời gian tiếp xúc trong các lỗ rỗng của lớp lọc

+ Thời gian cạn kiệt khả năng hấp phụ của lớp than (Thời gian lọc hấp phụ hiệu quả)

Thời gian tiếp xúc trong các lỗ rỗng là thời gian thực của nước lưu lại trong bể lọc: Lấy thể tích nước và than trừ đi thể tích các hạt than có trong lớp lọc để tính thời gian tiếp xúc. Thời gian tiếp xúc thực giữa nước và than là chỉ tiêu rất quan trọng khi thiết kế và vận hành bể lọc than hoạt tính để khử mùi vị.

Thời gian lọc có hiệu quả của lớp than phụ thuộc vào chất lượng than, nồng độ chất hòa tan trong nước và lượng nước được lọc.

Thời gian lọc nước của than để khử mùi vị thường từ 3-7 năm. Ở những nhà máy nước vấn đề mùi vị xảy ra thường xuyên và trong thời gian dài dùng than hoạt tính dạng hạt sẽ kinh tế hơn dùng than dạng bột

Xem thêm: Khử mùi vị của nước bằng chất oxy hóa