Φίλτρο ενεργοποιημένης αλουμίνας

Η ενεργοποιημένη αλουμίνα έχει συγγένεια με τα μόρια νερού και τις ομάδες υδροξυλίου, καθιστώντας την ένα εξαιρετικά αποτελεσματικό αποπνευματοποιητικό μέσο, ξηραντικό και προσροφητικό για ρύπους που βρίσκονται στα υπόγεια ύδατα, όπως φωσφορικά άλατα, φθόριο, αρσενικό και σελήνιο.

Η διήθηση με ενεργοποιημένη αλουμίνα βασίζεται κυρίως στον ρυθμό ροής και την ικανότητα απομάκρυνσης ως βασικά κριτήρια, με τους χαμηλότερους ρυθμούς ροής να παρέχουν συνήθως ανώτερα αποτελέσματα απορρόφησης φθορίου.

Μειώνει το φθόριο

Η ενεργοποιημένη αλουμίνα είναι ένα υλικό από οξείδιο του αλουμινίου με εξαιρετικά μεγάλη επιφάνεια σε σχέση με το βάρος του, γεγονός που της δίνει μια απαράμιλλη ικανότητα προσρόφησης ουσιών όπως το φθόριο, το αρσενικό και το σελήνιο από το νερό. Ένα φυσικό ορυκτό που μπορεί επίσης να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας πρώτες ύλες όπως ο άνθρακας ή το κοκ. Χρησιμοποιείται τόσο ως αποξηραντικό (για να διατηρεί τα πράγματα στεγνά απορροφώντας την υγρασία) όσο και για τη βιομηχανική επεξεργασία νερού ως φίλτρο κατά του φθορίου του αρσενικού και άλλων ανόργανων ουσιών - η ενεργοποιημένη αλουμίνα έχει πολλές χρήσεις - αποξηραντικό για εφαρμογές αποξηραντικού- φίλτρα βιομηχανικής επεξεργασίας νερού κατά των ρυπαντών φθορίου αρσενικού και σεληνίου μεταξύ άλλων.

Η απομάκρυνση φθορίου από το πόσιμο νερό είναι η κύρια λειτουργία της ενεργοποιημένης αλουμίνας, όπου οι πόροι της απορροφούν φθόριο από το περιβάλλον της χρησιμοποιώντας μια διαδικασία προσρόφησης που παγιδεύει τα ιόντα φθορίου στα σωματίδια της ενεργοποιημένης αλουμίνας και τα συγκρατεί, μειώνοντας σημαντικά τη συγκέντρωση φθορίου στα αποθέματα πόσιμου νερού.

Η μέθοδος αυτή είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική ως προς την ικανότητά της να μειώνει τη συγκέντρωση φθορίου στο νερό σε ασφαλή επίπεδα και να προστατεύει τη δημόσια υγεία εξαλείφοντας τις οδοντικές ασθένειες και τη σκελετική φθορίαση, που αποτελούν δυνητικά επικίνδυνα προβλήματα υγείας.

Για να αποφευχθεί ο υπερκορεσμός της αλουμίνας με ρύπους όπως φθόριο ή άλλα βαρέα μέταλλα, πρέπει να αναγεννάται τακτικά. Αυτό περιλαμβάνει πρώτα ξέπλυμα με καθαρό νερό πριν από τη χημική επεξεργασία της για την ενεργοποίηση των θέσεων προσρόφησης και την εξάλειψη των ακαθαρσιών - έτσι ώστε η επεξεργασμένη αλουμίνα να μπορεί στη συνέχεια να επαναχρησιμοποιηθεί.

Η χρησιμοποιημένη αλουμίνα μπορεί επίσης να ανακυκλωθεί για νέες εφαρμογές με την άλεση και την προσθήκη της σε ένα σύστημα προσρόφησης ως νέο στρώμα, αυξάνοντας έτσι την ικανότητά της να απομακρύνει τους ρύπους. Επιπλέον, η ενεργοποιημένη αλουμίνα είναι φιλική προς το περιβάλλον, καθώς μπορεί να απορριφθεί με ασφάλεια χωρίς να επηρεάσει αρνητικά το περιβάλλον.

Η αλουμίνα είναι μη τοξική όταν έρχεται σε επαφή με υγρά όπως το νερό, καθιστώντας την ασφαλή και αποτελεσματική επεξεργασία για την απομάκρυνση φθορίου, αρσενικού και αρσενικού από τα αποθέματα πόσιμου νερού. Επιπλέον, η ενεργοποιημένη αλουμίνα είναι εξαιρετικά ανθεκτική και ανθεκτική σε ακραίες συνθήκες, όπως υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις - γεγονός που την καθιστά αξιόπιστη λύση για την εξαγωγή επικίνδυνων μετάλλων από παροχές πόσιμου νερού.

Μειώνει το αρσενικό

Η ενεργοποιημένη αλουμίνα έχει αναγνωριστεί εδώ και καιρό για την ικανότητά της να απορροφά αποτελεσματικά τη μόλυνση του πόσιμου νερού από αρσενικό και για έναν από τους κύριους ρύπους που απομακρύνει. Η δηλητηρίαση από αρσενικό μπορεί να οδηγήσει σε προβλήματα υγείας, όπως η τοξικότητα του αρσενικού και διάφοροι τύποι καρκίνου.

Το ActiGuard AAFS50 της FEECO μπορεί να αυξήσει την προσρόφηση αρσενικού έως και 10 φορές σε σχέση με την τυπική κοκκώδη ενεργοποιημένη αλουμίνα. Η αυξημένη χωρητικότητά της σημαίνει χαμηλότερους ρυθμούς επεξεργασίας και πιο αποδοτική λειτουργία ενός φίλτρου αρσενικού- επιπλέον, ένα σύστημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για την απομάκρυνση φθορίου όσο και αρσενικού χωρίς να απαιτείται αναγέννηση μεταξύ των κύκλων.

Αυτό το χαρακτηριστικό των συστημάτων επεξεργασίας νερού τα καθιστά φιλικές προς το περιβάλλον λύσεις, ιδίως σε αγροτικές περιοχές που πρέπει να παρέχουν ασφαλές πόσιμο νερό στον πληθυσμό τους. Επιπλέον, είναι πιο οικονομικά αποδοτικά από άλλα μέσα, όπως τα συστήματα ανταλλαγής ιόντων, για τη μείωση της περιεκτικότητας σε αρσενικό στα αποθέματα πόσιμου νερού.

Ένα σύστημα ανταλλαγής ιόντων μπορεί να απομακρύνει αποτελεσματικά το φθόριο και το αρσενικό από το πόσιμο νερό, αλλά η λειτουργία του απαιτεί σημαντικούς πόρους όσον αφορά τον εξοπλισμό, την κατανάλωση ενέργειας και την εργασία για την αναγέννηση και τη διάθεση των αποβλήτων. Επιπλέον, η προσέγγιση αυτή παράγει επικίνδυνα απόβλητα τα οποία πρέπει να αποθηκεύονται κατάλληλα ή να διατίθενται με ασφάλεια. Συγκριτικά, τα συστήματα ενεργοποιημένης αλουμίνας προσφέρουν γρήγορη απομάκρυνση χωρίς εκτεταμένες απαιτήσεις αναγέννησης ή κόστος διάθεσης αποβλήτων.

Όπως και το φθόριο, το αρσενικό έλκεται από την επιφάνεια των σωματιδίων αλουμίνας και συγκρατείται εκεί καθώς το νερό περνάει μέσα από μια κλίνη, φιλτράροντας αποτελεσματικά το αρσενικό και άλλους μολυσματικούς παράγοντες, ενώ αφήνει άφθονα μέταλλα για ανθρώπινη κατανάλωση.

Μόλις μια αλουμίνα φτάσει στη μέγιστη ικανότητα προσρόφησης, συνιστάται η τακτική δοκιμή σε επεξεργασμένα γαλόνια, προκειμένου να επαληθεύεται ότι η απόδοσή της παραμένει βέλτιστη. Η παρακολούθηση των επιπέδων μόλυνσης βοηθά τους επαγγελματίες της επεξεργασίας νερού να δημιουργήσουν ένα πρόγραμμα συντήρησης για τις συσκευές αλουμίνας τους.

Τα φίλτρα ενεργοποιημένης αλουμίνας μπορούν επίσης να λειτουργήσουν ως αποτελεσματικό προσροφητικό ενάντια σε άλλους επικίνδυνους ρύπους στο πόσιμο νερό, όπως το χρώμιο και το σελήνιο. Και τα δύο αυτά στοιχεία συσσωρεύονται συχνά σε επιβλαβή επίπεδα στις πηγές πόσιμου νερού, οπότε η χρήση ενός φίλτρου ενεργού αλουμίνας θα μπορούσε να αποτρέψει την ανάπτυξη προβλημάτων υγείας, όπως η νεφρική νόσος, η οστεοπόρωση και ο καρκίνος, με την πάροδο του χρόνου.

Μειώνει το σελήνιο

Το σελήνιο είναι απαραίτητο σε μικρές ποσότητες, αλλά τοξικό σε μεγάλες δόσεις- η υπερβολική ποσότητα μπορεί να προκαλέσει τριχόπτωση, δερματικά εξανθήματα και γαστρεντερικές διαταραχές. Επιπλέον, το σελήνιο αποτελεί κίνδυνο για την υγεία των υδρόβιων οργανισμών, με υψηλότερες συγκεντρώσεις να είναι επιβλαβείς για τους πληθυσμούς των ψαριών και των οστρακοειδών. Για την υγεία του ανθρώπου και των ζώων, τα επίπεδα σεληνίου στο πόσιμο νερό πρέπει να περιορίζονται όπου είναι δυνατόν και η ενεργοποιημένη αλουμίνα είναι μια αποτελεσματική μέθοδος για να γίνει αυτό.

Η ενεργοποιημένη αλουμίνα (Al2O3) είναι ένα πορώδες στερεό υλικό που αποτελείται από Al2O3 και διαθέτει πόρους που μοιάζουν με σήραγγες. Με επιφάνεια άνω των 200 τετραγωνικών μέτρων ανά γραμμάριο ανά γραμμάριο και την ικανότητα να απορροφά ταυτόχρονα πολλαπλά ιόντα, συμπεριλαμβανομένων των ιόντων φθορίου, αρσενικού και σεληνίου- η ενεργοποιημένη αλουμίνα παρασκευάζεται μέσω της αφυδροξυλίωσης του υδροξειδίου του αλουμινίου για χρήση ως ξηραντικό ή προσροφητικό υλικό ή στην επεξεργασία συστημάτων πόσιμου νερού.

Τα φυσικά περιβάλλοντα διαφέρουν σημαντικά ως προς τη διαθεσιμότητα του σεληνίου ανάλογα με το pH και τις οξειδοαναγωγικές συνθήκες, με το σεληνικό άλας να είναι μία από τις κύριες ανόργανες μορφές που βρίσκονται στο έδαφος, τα υπόγεια και τα θαλάσσια ύδατα - ιδιαίτερα σε όξινα περιβάλλοντα όπου η βιοδιαθεσιμότητά του αυξάνεται δραστικά - ενώ τα ουδέτερα ή αλκαλικά νερά παράγουν λιγότερο βιοδιαθέσιμες μορφές από ό,τι τα όξινα. Το σελήνιο συνήθως διαρρέει μέσω της έκπλυσης αυτών των ορυκτών από το έδαφος στις υδάτινες οδούς.

Η μεσοπορώδης ενεργοποιημένη αλουμίνα μελετήθηκε για να διερευνηθεί η ικανότητά της να απομακρύνει δύο τοξικές ανόργανες μορφές σεληνίου από τα υπόγεια ύδατα: τον σεληνίτη και το σεληνικό άλας. Το προσροφητικό υλικό καθαρίστηκε, χαρακτηρίστηκε, πλύθηκε εκ νέου και μετρήθηκε για τις μετρήσεις pXRD, FTIR, δυναμικού ζήτα, SEM και επιφάνειας BET πριν από την εκτέλεση πειραμάτων προσρόφησης σε παρτίδες με χωρητικότητες που προέκυψαν με ανάλυση ισόθερμης Freundlich, η οποία έδειξε ότι μπορεί να απομακρύνει αποτελεσματικά και τις δύο μορφές.

Οι διεργασίες προσρόφησης μπορούν να βελτιστοποιηθούν με την επιλογή της βέλτιστης δόσης και του χρόνου επαφής κενής κλίνης (EBCT), ο οποίος ορίζεται ως ο ρυθμός ροής του ρευστού διαιρούμενος με την ογκομετρική χωρητικότητα του προσροφητήρα. Διαπιστώθηκε ότι οι ρυθμοί προσρόφησης εξαρτώνται από τη συγκέντρωση και την οξειδοαναγωγική κατάσταση, με μελέτες κινητικής ψευδο-πρώτης τάξης να δείχνουν σταθερές προσρόφησης ψευδο-πρώτης τάξης, όπως qe και k, οι οποίες μπορούν να εκτιμηθούν από γραμμικοποιημένα διαγράμματα του log(qe-qt) έναντι του χρόνου.

Μειώνει το μόλυβδο

Η ενεργοποιημένη αλουμίνα μπορεί να συμβάλει στη μείωση των επιπέδων μολύβδου στο πόσιμο νερό, καθώς συνδέεται με τις ουσίες που το αποτελούν - μεταξύ των οποίων το φθόριο, το αρσενικό και το σελήνιο - δεσμεύοντάς τες έτσι ώστε να μην διαφεύγουν πίσω στο περιβάλλον.

Η χρήση ενεργοποιημένης αλουμίνας στο οικιακό σύστημα επεξεργασίας νερού είναι ένας αποτελεσματικός και οικονομικός τρόπος βελτίωσης της ποιότητας του πόσιμου νερού. Πριν αγοράσετε ένα φίλτρο, ζητήστε να εξεταστεί το νερό σας από ένα πιστοποιημένο από το κράτος εργαστήριο για να διαπιστωθεί το επίπεδο των ρύπων και η ποσότητα της ενεργοποιημένης αλουμίνας που απαιτείται για την αποτελεσματική εξάλειψή τους. Επιλέξτε το καταλληλότερο φίλτρο με βάση αυτά τα ευρήματα. Εάν αγοράσετε μια προ-συναρμολογημένη συσκευή, ελέγξτε την ικανότητά της μετρώντας τα επίπεδα των ρύπων πριν και μετά τη χρήση της. Όταν επιτευχθεί η μέγιστη χωρητικότητά του, αντικαταστήστε το ανάλογα με το γαλόνι που έχει επεξεργαστεί και όχι με το χρόνο χρήσης- έτσι εξασφαλίζεται η μέγιστη αποτελεσματικότητα της συσκευής επεξεργασίας νερού.

Η ενεργός αλουμίνα αποτελείται από οξείδιο του αλουμινίου που έχει τροποποιηθεί μέσω θερμικής επεξεργασίας ώστε να παραχθούν εξαιρετικά πορώδη σωματίδια με μεγάλη επιφάνεια. Παράγεται μέσω ελεγχόμενης θέρμανσης της ενυδατωμένης αλουμίνας, η οποία προκαλεί τη θραύση της κρυσταλλικής δομής της κατά μήκος των επιπέδων αδυναμίας και σχηματίζει καλά καθορισμένους πόρους με μέση διάμετρο 4 νανόμετρα και συνολική επιφάνεια 350.000m2/kg.

Αυτές οι ιδιότητες καθιστούν τον ενεργό άνθρακα εξαιρετικό προσροφητικό μέσο τόσο για αέρια όσο και για υγρά, καθιστώντας τον απαραίτητο συστατικό σε βιομηχανικές εφαρμογές και διαδικασίες επεξεργασίας νερού. Ως αποτελεσματικός παράγοντας αποθορυβοποίησης για το πόσιμο νερό, παράγοντας ανάκτησης για την παραγωγή θείου σε διεργασίες παραγωγής πετροχημικών προϊόντων, αποξηραντής για αέρα με υψηλή περιεκτικότητα σε υγρασία καθώς και καθαριστής πολλών διαφορετικών ειδών αερίων και υγρών έχει πολλές χρήσεις τόσο στις βιομηχανίες όσο και στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού.

Το Κέντρο Καινοτομίας της FEECO διαθέτει μια εκτεταμένη εγκατάσταση δοκιμών όπου μπορούν να διεξαχθούν δοκιμές θερμικής επεξεργασίας και συσσωμάτωσης σε παρτίδες και πιλοτική κλίμακα με χρήση κλιβάνου αλουμίνας, αναμικτήρα ακίδων, δισκοσυσσωρευτή ή συνδυασμό αυτών. Αυτές οι δοκιμές επιτρέπουν τη συλλογή δεδομένων διεργασίας που απαιτούνται για τη δημιουργία ενός ιδανικού προσαρμοσμένου συστήματος παραγωγής, ειδικά προσαρμοσμένου στις απαιτήσεις της εφαρμογής σας.