脱塩水システムの活性炭フィルターの設計パラメータ

活性炭フィルターは、脱塩水処理システムの前処理として重要な役割を果たし、下流の精密脱塩装置 (逆浸透膜やイオン交換樹脂など) の安定した動作と寿命を保証します。

1. 有機物を高効率に除去

活性炭は、大きな比表面積と豊富な微細孔構造を備えており、物理吸着により水中の溶存有機物、一部のコロイド状有機物、色、臭気物質を効果的に除去します。

これらの有機物質が後続のシステムに入ると、イオン交換樹脂が汚染され、逆浸透膜の細孔が詰まり、脱塩速度の低下、圧力差の増加、および化学洗浄の頻度の増加につながります。

2. 残留塩素（酸化性物質）の徹底除去

これが脱塩水処理におけるかけがえのない重要な役割です。活性炭は残留塩素と接触還元反応を起こし、残留塩素を無害な塩素イオンに変換します。反応は迅速かつ徹底的です。

保護効果: 逆浸透膜 (特にポリアミド複合膜) とイオン交換樹脂は、酸化剤に対して非常に敏感です。残留塩素が微量であっても、膜材料の不可逆的な酸化劣化や樹脂の架橋構造の損傷を引き起こす可能性があります。-活性炭フィルターは、これらの高価なコンポーネントを保護する「門番」として機能します。

3. 給水水質の改善とSDI値の低減

有機物を吸着すると同時に、活性炭床は一定の機械的濾過効果も有し、一部の微粒子状物質を遮断します。マルチ-メディアフィルターと連携して、水のスラッジ密度指数をさらに低下させ、逆浸透膜にとってより良い給水条件を提供します。

活性炭フィルターの設計では、吸着効率、圧力損失、動作サイクル、投資コストのバランスを取る必要があります。

1. ろ過流量

通常範囲: 8-12 m/h (空のタンクの断面積に基づいて計算)。流量が低すぎると、装置の使用率が低くなり、細菌が増殖しやすくなります。流量が高すぎると、接触時間が短くなり、吸着が不完全になり、圧力損失が増加し、カーボン粒子の磨耗や「カーボンの移動」が発生する可能性があります。残留塩素を除去することが主な目的である場合、十分な接触時間が重要です。

2. 接触時間 (空ベッド接触時間 - EBCT)

通常、6 分以上が必要です。有機負荷が高い水源の場合、これは 10 ～ 15 分まで延長できます。 EBCT=活性炭床の高さ (m) / 流速 (m/h) × 60。十分な EBCT は、残留塩素の完全な削減と有機物の効果的な吸着を確実にするための決定的な要素です。

3. 活性炭層の高さ

通常の範囲: 1.5-2.5 メートル。ベッドが浅すぎると流路が短絡しやすく、その結果、利用率が低くなり、早期に浸透する可能性があります。ベッドが深すぎると、不必要な機器の高さが増加し、初期投資が増加します。流量とEBCTから総合的に判断する必要があります。

4. 活性炭の種類とパラメータの選択

好ましいタイプは、水処理用の石炭ベースまたはヤシガラ粒状活性炭です。{0}ヤシガラ活性炭は硬度が高く、微細孔が発達しているため、優れた性能を発揮しますが、高価です。

ヨウ素価: 微細孔の豊富さを反映します。 900 mg/g 以上が推奨されます。

メチレンブルー値: メソ多孔質表面の吸着能力を反映し、大きな分子有機物を除去するための基準となります。

強度 90% 以上により、運用上の摩耗が軽減されます。

粒子サイズ：8×30メッシュ（0.6～2.36mm）または12×40メッシュが一般的に使用されます。均一な粒子サイズにより水頭損失が低減され、短絡が防止されます。

活性炭フィルター_河南浜源環境保護技術有限公司

5. 動作パラメータ

逆洗流量: 12 ～ 15m/h、床膨張率は約 30% ～ 50% になります。

Backwash frequency: Determined based on influent turbidity and pressure difference (usually >0.05～0.1MPa)、通常1～3日に1回。

動作圧力降下: クリーンベッドの初期圧力降下は 30kPa 未満である必要があります。

1.-フィルター前保護: 水質が悪い場合は、浮遊物質を除去し、活性炭表面の急速な目詰まりを防ぎ、逆洗サイクルを短縮するために、活性炭フィルターの前に機械フィルター (マルチ-}メディアフィルターなど)を設置する必要があります。

2. 微生物の増殖の防止: 活性炭床は微生物の繁殖地です。設計では、定期的な高温熱水 (80 度以上) 滅菌または蒸気滅菌の可能性を考慮し、排水が妨げられないようにする必要があります。-システムのシャットダウン時には、保護用のフラッシングまたは消毒を実行する必要があります。

3. 監視と交換:

排水中の残留塩素が「ゼロ」であることを確認するには、オンライン残留塩素モニターを出口に設置する必要があります。これは、保護機能が故障したかどうかを示す最も直接的な指標です。

排水の COD または TOC を定期的に検査し、有機物の除去効果を評価します。

活性炭の吸着能力には限界があり、一般的な耐用年数は 1 ～ 3 年です (流入水の水質と運転条件によって異なります)。吸着が飽和したら交換または再生する必要があります。

4. 水の分配と収集の均一性: 高品質の多孔板 + 水キャップまたはスクリーンチューブ水分配器を使用して、水流の均一な分配を確保し、「偏り」や「チャネリング」を回避し、炭素層全体を最大限に活用します。