Ngày nay, than hoạt tính được sử dụng rất rộng rãi trong y học, phòng dịch và ngay trong cả các hệ thống lọc nước, lọc không khí gia đình. Vậy các bạn có biết than hoạt tính là gì, tác dụng ra sao và nguyên tắc hoạt động cơ-hóa học như thế nào?
CẤU TRÚC CỦA THAN HOẠT TÍNH VÀ CÁC DẠNG THAN HOẠT TÍNH:
THAN HOẠT TÍNH: là cấu trúc phân tử than được kết hợp qua xử lý để tạo thành những vật liệu có cấu trúc đặc biệt, giúp tăng diện tích bề mặt tiếp xúc của than với các phân tử hóa chất trong nước và hấp thụ một lượng lớn các tạp chất bẩn bên trong nguồn nước ô nhiễm. Than hoạt tính có thể được cấu thành từ rất nhiều thành phần chứa carbon như bột than (dạng vô định hình), tinh thể than, tàn tro, vỏ dừa hay kể cả gỗ…
THAN HOẠT TÍNH SỬ DỤNG TRONG NGÀNH XỬ LÝ NƯỚC THƯỜNG CÓ 3 DẠNG CHÍNH: – Than hoạt tính dang bột (Powdered Activated Carbon – PAC): Thường được sử dụng để lọc mùi, lọc một số chất màu và cả chất béo hòa tan trong nước. Tuy nhiên do tính chất dễ bị rửa trôi và không ổn định, nên than hoạt tính dạng bột chủ yếu được sử dụng dưới dạng bổ trợ ở các hệ thống lọc nước công nghiệp lớn.
– Than hoạt tính dạng hạt (Granular Activated Carbon – GAC): được cấu thành từ những hạt than nhỏ và bền hơn dạng bột, GAC được sử dụng rộng rãi trong hệ thống lọc nước máy hay xử lý nước gia đình (Bao gồm cả xử lý thô và xử lý để lấy nước có chất lượng cao hơn – tùy vào từng loại than hoạt tính được lựa chọn). Than hoạt tính dạng hạt có thể lọc mùi, xử lý nước nhiễm bẩn, hấp phụ chất độc hại… nhưng hiệu quả lọc phụ thuộc khá nhiều vào tốc độ dòng nước (cần sử dụng đủ than trong một cấu trúc lọc), nếu tốc độ dòng nước quá lớn mà không có cách hãm thì hiệu quả sẽ không cao.
– Than hoạt tính dạng khối (Solid Block Activated Carbon – SBAC): Là cấu trúc than tốt nhất và lọc nước hiệu quả nhất đang sử dụng rộng rãi hiện nay. Khi dòng nước chảy qua khối than hoạt tính vững chắc, các tạp chất bẩn sẽ bị giữ lại và dòng nước đi qua sạch sẽ. Khối than hoạt tính cũng bảo đảm được sự rắn chắc, độ bền sử dụng cao và tăng hiệu suất của toàn bộ hệ thống lọc.
CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA THAN HOẠT TÍNH:
· Có 2 cơ chế lọc nước cơ bản của than hoạt tính
– Lọc cơ học vật lý: Giúp loại bỏ các hạt, tạp chất bẩn trong nước khi đi qua lõi lọc nhờ các lỗ nhỏ li ti trong cấu trúc than (điều này có thể thấy khi cho than hoạt tính vào trong cốc nước, nó sẽ sủi tăm lên trong lần đầu tiên nguyên do nước lúc này chiếm chỗ trong các lỗ nhỏ li ti của than).
– Lọc hút bám (hấp phụ): Bề mặt phân tử than sẽ thu hút các chất hóa học, tạp chất hòa tan trong nước và giữ chúng nằm lại bên trong lõi lọc. Với đặc tính “không hút nước” nhưng “hấp thụ dầu mỡ”, than hoạt tính có tác dụng mạnh với rất nhiều loại hóa chất chứa Clo, Benzen hay các hóa chất công nghiệp hòa tan trong nước, chính vì vậy than hoạt tính có đặc tính quý báu là khử độc hiệu quả.
Có 5 yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới hiệu quả lọc của than hoạt tính
· Cấu trúc vật lý của lõi lọc, ví dụ: kích thước phân tử than, diện tích tiếp xúc bề mặt với tạp chất…
· Tính chất của nguồn nước cần lọc
· Thành phần hóa học của các tạp chất trong nước
· Nhiệt độ và độ pH của nước lọc
· Thời gian tiếp xúc giữa than lọc với nước trong đó tốc độ dòng nước là yếu tố rất quan trọng
1. Cần lưu ý những gì khi sử dụng lõi than hoạt tính để lọc nước:
– Chất lượng lõi lọc rất quan trọng, do vậy sử dụng lõi than hoạt tính dạng khối là tối ưu nhất trong máy lọc nước gia đình bởi mức độ “đặc” cao hơn, giúp ngăn cản và hấp thu tạp chất tốt hơn. Tuy nhiên, trong các dạng bể lọc nước giếng khoan hay các cột lọc cao cấp dành cho nước máy thì bắt buộc phải sử dụng loại than dạng hạt để đảm bảo hiệu quả tối ưu.
– Thời gian tiếp xúc giữa dòng nước và lõi lọc càng lâu thì khả năng lọc càng hiệu quả. Điều này phụ thuộc vào tốc độ dòng nước và kích thước của ống lọc. Thông thường, khối lượng than hoạt tính chiếm 20% thể tích vùng vật liệu lọc.
– Than hoạt tính sau khi hấp thụ “No” lượng tạp chất sẽ bão hòa và do vậy không còn tác dụng lọc hiệu quả. Sau một thời gian nhất định lõi lọc cần phải được thay thế để bảo đảm hiệu quả lọc cao nhất – than hoạt tính không có khả năng hoàn nguyên. Thời gian sử dụng của lõi lọc tùy thuộc vào nguồn nước gia đình bạn, do vậy cần tham vấn công ty cung cấp sản phẩm lọc nước cho bạn.
– Tránh sử dụng nước nóng chạy qua lõi lọc than hoạt tính bởi nước nóng làm tăng khả năng hòa tan tạp chất, tăng khả năng “hoạt động” của tạp chất khiến than hoạt tính giảm mất khả năng hút bám hiệu quả.
– Do hiện nay trên thị trường có quá nhiều loại than hoạt tính giả mạo, khách hàng cần kiểm tra kỹ than hoạt tính trước khi mua hàng, tránh mua phải hàng trôi nổi kém chất lượng.
MỘT SỐ KINH NGHIỆM SỬ DỤNG THAN HOẠT TÍNH HIỆU QUẢ CAO
1. Đối với các loại bể lọc nước giếng khoan khử sắt gia đình, khách hàng cần định hướng rõ nhiệm vụ của than hoạt tính bao gồm: – Nếu sử dụng than dạng viên (than dành cho nước cấp – giá bán tối thiểu 12.000) thì nhiệm vụ chính của nó là để kích cho các vật liệu khác hoạt động hiệu quả. Các vật liệu khác là: Mangan Greensand, filox hoặc cát thạch anh, đặc điểm của các vật liệu này là thiếu khả năng ô xy hóa khi hoạt động, khi có than hoạt tính dạng viên thì nước đầu vào có khả năng ô xy hóa mạnh hơn để các vật liệu trên hoạt động. Khách hàng cần chú ý làm bể lọc đúng theo hướng dẫn của đơn vị cung cấp than hoạt tính. – Nếu sử dụng than dạng hạt, thì không cần thêm vật liệu lọc như filox hay Mangan greensand. Bản thân than hoạt tính dạng này có khả năng hấp phụ tốt các chất bẩn và độc hại. Ngoài ra, điểm lợi khi dùng than hoạt tính dạng này là đơn giản hơn trong quá trình thiết lập bể lọc, thau rửa bể lọc.
2. Đối với các cột lọc áp lực: – Phải sử dụng than hoạt tính dạng hạt – nguyên nhân do diện tích của các cột lọc dạng này rất nhỏ, cần vật liệu có chất lượng cao mới đáp ứng được đặc tính kỹ thuật. – Than hoạt tính dạng viên hoàn toàn không áp dụng được trong trường hợp này do nó tạo quá nhiều khe rỗng khiến nước men theo khe rỗng để chảy xuống tầng dưới mà chưa được lọc. – Các cột lọc áp lực – composite- có kích thước bé nên hầu hết nó chỉ xử lý được một thành phần độc hại nào đấy trong nước mà không xử lý được hết – quý khách nên sử dụng tối thiểu 2 cột lọc nối tiếp để đảm bảo được việc lọc – loại bỏ những tạp chất hay có trong nước ngầm hoặc nước mặt.
