مکانیسم
فیلتر کربنی با جذب کار می کند ، که در آن آلاینده های موجود در سیال مورد تصفیه در داخل ساختار منافذ یک بستر کربن به دام می افتند . این زیرلایه از گرانول های کربن زیادی ساخته شده است که هر کدام به خودی خود بسیار متخلخل هستند . در نتیجه، زیرلایه دارای سطح وسیعی است که آلاینده ها را می توان در آن به دام انداخت. کربن فعال معمولاً در فیلترها استفاده می شود، زیرا سطح بسیار بالاتری نسبت به کربن تصفیه نشده دارد. یک گرم از کربن فعال دارای یک سطح در بیش از 3000 متر 2 (32،000 فوت مربع)
نصب فیلتر کربنی
فیلتر کربنی معمولاً برای تصفیه آب ، فیلتر هوا و پردازش گازهای صنعتی، به عنوان مثال حذف سیلوکسان ها و سولفید هیدروژن از بیوگاز استفاده می شود. همچنین در تعدادی از کاربردهای دیگر، از جمله ماسک های تنفسی، تصفیه نیشکر ، برخی از روش های کافئین زدایی قهوه ، و در بازیافت فلزات گرانبها به ویژه طلا استفاده می شود. همچنین در فیلترهای سیگار و EVAP مورد استفاده در اتومبیل استفاده می شود.
هنگام فیلتر کردن آب، فیلترهای کربن زغالی در حذف کلر، ذرات مانند رسوبات، ترکیبات آلی فرار (VOCs)، طعم و بو بسیار موثر هستند. آنها در حذف مواد معدنی، نمک ها و مواد معدنی محلول موثر نیستند.
به هر فیلتر کربنی معمولاً درجه بندی میکرون داده می شود که اندازه ذره ای را که فیلتر می تواند از یک سیال جدا کند را مشخص می کند. اندازه ذرات معمولی که می توانند با فیلترهای کربنی حذف شوند از 0.5 تا 50 میکرومتر متغیر است. کارایی فیلتر کربنی نه تنها به اندازه ذرات آن بستگی دارد، بلکه به سرعت جریان سیال از طریق فیلتر نیز بستگی دارد. به عنوان مثال، اگر اجازه داده شود مایعی با سرعت کمتری از فیلتر عبور کند، آلاینده ها برای مدت طولانی تری در معرض محیط فیلتر قرار می گیرند که منجر به ناخالصی های کمتری می شود.
فیلتر شنی:
فیلترهای شنی به عنوان مرحله ای در فرآیند تصفیه آب و فاضلاب استفاده می شود. فرآيند فيلتراسيون به عنوان يكي از مهمترين و شناخته شده ترين روش ها در تصفيه و زلال سازي آب و فاضلاب كاربرد دارد. اساس كار فیلترهای شنی، تصفيه فيزيكي آب با به دام انداختن ذرات معلق در لايه هاي بستر فیلترهای شنی مي باشد. فاضلاب از قسمت فوقاني دستگاه وارد و پس از عبور از لايه هاي بستر فیلترهای شنی و انجام فرآيند زلال سازي، از قسمت زيرين فيلتر خارج مي شود. فیلتر شنی تمام ذرات معلق بزرگتر از 50 میکرون را جذب می کند. مخازن فيلترهاي تحت فشار از ورق فولادي به ضخامت مناسب ساخته شده و با پوشش هاي ضدخوردگي از نوع اپوكسي، رنگ آميزي مي شوند. براي آب ها و فاضلاب هاي خورنده و در كاربردهاي خاص بدنه صافي ها از جنس فايبرگلاس و يا استنلس استيل عرضه مي گردد. هر فيلتر داراي شبكه لوله كشي به همراه اتصالات و شير آلات براي آب ورودي، خروجي، شستشوي معكوس، تخليه هوا، فشارسنج و دريچه هاي بازديد جهت دسترسي به داخل فيلتر مي باشد.
از فیلتر شنی برای حذف مواد معلق و همچنین ذرات شناور و غرق شدگی استفاده می شود. فاضلاب از طریق بستر ریز شن و ماسه به صورت عمودی جریان می یابد. ذرات از طریق جذب یا کپسول سازی فیزیکی از بین می روند. اگر فشار بیش از حد بر روی فیلتر وجود دارد ، باید آن را شستشو دهید.
می توان بین فیلترهای پیوسته و ناپیوسته تمایز قائل شد. در فیلترهای مداوم (فیلترهایی که غالباً به سمت بالا جریان دارند) ، شن و ماسه آلوده برداشته می شود ، شستشو می شود و مجدداً به طور مداوم مورد استفاده قرار می گیرد ، بدون اینکه روند فیلتراسیون به هم بخورد. فیلترهای ناپیوسته (اغلب فیلترهایی که به سمت پایین می روند) متوقف می شوند و یک شستشو در جهت مخالف انجام می شود. حباب های هوا را به درون بستر شن و ماسه می اندازند تا اطراف آن بچرخد. سپس آب فیلتر شده از جهت بستر فیلتر در جهت مخالف جریان می یابد. ماده آلوده آزاد شده و همراه با آب شستشو از آن دور می شود. سپس فرآیند فیلتراسیون می تواند از سر گرفته شود.
عملکرد یک فیلتر شن و ماسه توسط دو عملکرد فیلتر شنی و ماسه ، یعنی فیلتراسیون سطح و فیلتراسیون عمق تعیین می شود. فیلتراسیون سطحی شامل جمع آوری ذرات بالای بستر فیلتر است. این ذرات به طور مشترک یک توده متخلخل ماکرو تشکیل می دهند ، که قادر است ذرات جدید را به روشی بسیاراثر جمع آوری کند. فیلتراسیون عمق به طور کلی ذرات کوچکتری را درگیر می کند که جمع آوری آنها دشوارتر است و در اثر جذب به ذرات شن و ماسه متصل می شوند. در اثر شستشوی معکوس ، آلودگی حاصل از فیلتراسیون سطح در مقایسه با آلودگی حاصل از فیلتر عمق آسانتر است.
