Hidrológiai Közlöny 1965 (45. évfolyam)

5. szám - Bölcs Gyula: Ivóvíz tisztítására szolgáló aktívszenek

Hidrológiai Közlöny 1965. 5. sz. 237 VÍZELLÁTÁS Ivóvíz tisztítására szolgáló aktívszenek Bdl.rs G Y F T. A • Általános ismertetés Az aktívszén a korszerű vegyipar nélkülözhetetlen és kiterjedten alkalmazott segédanyaga. Kiváló adszorpciós képességét az aktiválási folyamat során keletkezett számtalan, rendkívül finom pórus nagy fajlagos felülete biztosítja. Az ipari aktívszenek különböző fajtáinak felülete 500—1200 m

2/g között mozog. Ezen tulajdonságuk alapján az aktívszenek az ipar területén sokrétű feladatok ellátására használhatók. Gyártástechnológiájuk szerint két nagy csoportra oszthatók : vegyi- és gőzaktiválású szenekre. Mindkét aktiválási eljárás közös célja az, hogy a szén vázban a krisztallitok célszerű elhelyezkedése, ill oxidációja révén megfelelő számú és nagyságú pórus jöjjön létre. A vegyi aktiválásnál főleg fa vagy egyéb cellulóz tartalmú, növényi eredetű nyersanyagokból mint pl. rizshéj, napraforgómag héj, stb. indulnak ki. Az aktiváló szerek rendszerint erős vízelvonó vegyszerek (pl. cinkklorid). Ezek a nyersanyagot lebontják, elcukrosítják, alakíthatóvá teszik. így állítják elő préseléssel a formázott darabos aktívszenek nagy részét. A vegyszerrel kezelt anyag szenesedése már 120—200 0°-on nagyrészt végbemegy. A nagy mennyiségű aktiv pórust kialakító hőkezelés-aktiválást 500—700 C° végzik, amely során az aktiválószer egy része töltőanyagként szabályozza a krisztallitok és ezáltal a kialakuló pórusok nagyságát és így mennyiségével is befolyásolja az aktívszén minőségét. Gőzaktiválásnál rendszerint már szenesített nyersanyagot használnak, mint faszén, lignitfélkoksz stb. A nyersanyagot 900—1000 C°-on kezelik vízgőzzel. A vízgőz oxidáló hatására alakul ki a szén aktív felülete. Az aktívszén minősége befolyásolható az aktiválási időtartam célszerű megválasztásával, hőmérséklettel és a vízgőz mennyiségével. Egyes esetekben a két aktiválási eljárást egyesítik oly módon, hogy a vegyileg aktivált szenet még egy utólagos gőzaktiválásnak vetik alá. Megjelenési forma szerint az aktívszeneket ugyancsak két csoportra oszthatjuk : darabos és poralakú aktívszenekre. A darabos aktívszenek áramló gáz vagy folyadékfázisból való adszorpcióra alkalmasak és felhasználásuktól függően — számos követelményt kell kielégíteniük. Ilyenek: nagy adszorpciós képesség, kis retentivitás (a felvett anyagmennyiség egy részének a visszatartása a deszorpció után), gazdaságos térfogatsúly, nagy reakciósebesség, a felhasználó közegben kis nyomásesökkenést eredményező szemcsenagyság és alak, megfelelő szilárdság stb. * Műszóntermelő Vállalat, BudapoBt. A por alakú azaz finom porrá őrölt aktívszeneket folyadékok kezelésére alkalmazzák. Aktivitásuk bizonyos mértékű szennyezés (színező, íz és szag anyagok, kolloidok stb.) felvétele ntán kimerül. A por alakú aktívszenet kimerülése után regenerálni nem szokásos. A por alakú aktívszenek használatára az iparban kialakult többféle kezelési eljárás közül a legelterjedtebb a szakaszos tisztítás és folyamatos szűrés. A vizes folyadékkal nehezen keveredő aktívszenet ajánlatos kis folyadékmennyiséggel előzőleg feliszapolni. A kezeléshez szükséges aktívszén mennyiségét és a kezelési időt laboratóriumi vizsgálattal kell megállapítani. A kezelési idő általában 10—60 perc. A felhasznált aktívszén mennyisége rendszerint a tisztítani kívánt anyag súlyának néhány ezrelékét teszi ki. A por alakú aktívszeneknél a felhasználás módjából kifolyólag az adszorpciós tulajdonságok mellett a szűrhetőség is fontos tényező. Az aktívszenek fizikai szerkezete és vegyi jellege Az aktívszén jellegét és a kívánt célra való felhasználhatóságát fizikai szerkezete és vegyi jellege szabja meg. Az aktívszén legfontosabb fizikai jellemzője. pórus térfogatának méret szerinti megoszlása, ami lényegileg döntő a szén felhasználási területét illetően (1. ábra). A belső felületet alkotó pórusok az aktívszén tulajdonságaira gyakorolt hatásuk szerint nagyjából a következő csoportokra oszthatók: no 120| I í 2017,0 II no í 1 \\\ M 15,0 M 124 IUTj V, 1 2SE 1. Gózodszorpciós szén 7. Oldószer visszanyerő szén 3. KénMenitó szén k Színtelenítő szén 5. Víztisztító szén V7

A Inaktív pórus F7T

3 Átmeneti pórus [23 Makró pórus ITTT

n Mikró pórus I I Ultra pórus t 2 3 Zt 5 1. ábra. Néhány alktívszén perustérfogatának méret szerinti megoszlása (pmypa 7. PacnpedeAenue oőheua nop no paiMepy iteKomopbix aKmueitbix yzAée Fig. 1. Pore-size distributions in activated carbons