Comment les filtres à charbon actif éliminent-ils les produits chimiques toxiques contenus dans une eau potable?

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comment fonctionnent les filtres à charbon

Que vous achetiez une bouteille d'eau ou que vous ouvriez le robinet chez vous pour boire un verre, la dernière chose qui vous préoccupe, c'est qu'il pourrait être contaminé par des bactéries ou des produits chimiques toxiques. Dans les pays développés et les villes dotées d'installations de traitement de l'eau potable de pointe, ils disposent de méthodes pour lutter contre ces polluants nocifs. C'est la même chose avec les compagnies d'eau embouteillée. Par exemple, des sociétés comme Aquafina et Glaceau Smartwater utilisent des technologies telles que l'osmose inverse pour purifier l'eau qu'elles commercialisent.

Cependant, un processus de purification ne se limite pas à l'osmose inverse. Avant cela, l'eau brute doit passer par un processus de filtration rigoureux pour éliminer les contaminants pouvant causer des problèmes avec la membrane d'OI. Les produits chimiques toxiques sont l'un de ces contaminants. L'un des moyens les plus efficaces d'éliminer ces polluants consiste à utiliser des filtres à charbon actif.

Pour la personne moyenne, les filtres peuvent évoquer le café. Un filtre en papier fin empêche le café de pénétrer dans le produit final. Le charbon actif est peut-être moins familier, mais il est fortement commercialisé pour la filtration à domicile, comme dans le très populaire filtre Brita. Si vous en ouvrez un, vous trouverez une poudre noire à l'intérieur. Cependant, la question demeure: comment un simple filtre à charbon fonctionne-t-il pour réduire / éliminer ces substances toxiques?

Pour répondre à cette question, décomposons les choses dès le début.

Qu’est ce que Charbon actif?

Dans une explication super simplifiée, le charbon actif est soit du charbon en poudre, soit du charbon. Le charbon de bois est produit en brûlant des matières organiques en l'absence d'oxygène. Le charbon, en revanche, se forme au fil de millions d'années sous terre. Après un processus d'activation (d'où son nom), la poudre provenant de l'une ou l'autre de ces sources peut ensuite être utilisée pour le filtrage. Le processus d'activation lui confère certaines propriétés précieuses qui deviennent utiles pour les applications de filtration.

Sources de charbon actif:

Le charbon est l'une des sources mentionnées ci-dessus - plus précisément le charbon bitumineux - mais les sources de production de charbon organique les plus courantes sont le bois et la coque de noix de coco. Chaque source a des avantages et des inconvénients, mais le charbon actif de noix de coco s'est avéré particulièrement bénéfique à plus d'un titre. Voici quelques informations sur chaque source de charbon actif:

Charbon

  • Facilement activé et facile à régénérer

  • Combustible fossile non renouvelable qui doit être extrait

  • Peut affecter le goût en raison des cendres inorganiques

  • Contient certains produits chimiques qui peuvent s'infiltrer dans l'eau filtrée

  • Pores plus grands que les autres charbons actifs

bois carbonisé

  • Fait pour le charbon actif de densité inférieure

  • Peut enlever le goût et la couleur

  • Non toxique

  • Une ressource renouvelable par rapport au charbon, mais il faut plusieurs années pour que les arbres poussent

  • Les pores de taille méso et macro ne fonctionnent pas pour les applications de filtration fine

Coquille de noix de coco

  • Ressource hautement renouvelable et facilement disponible

  • Source plus verte que le bois ou le charbon, aucune exploitation minière et aucune déforestation

  • Haute porosité

  • Crée moins de cendres inorganiques affectant la qualité de la filtration

  • Haute résistance à l'abrasion, donc il dure plus longtemps avant d'être remplacé

Activation

Le processus d'activation est ce qui donne au charbon actif ses qualités de filtration. L’activation de la poudre de carbone consiste, soit par des méthodes physiques, soit par des réactions chimiques, à brûler le carbone et les substances volatiles pour créer des pores dans les particules. L'activation physique utilise des gaz chauds et de l'air tandis que l'activation chimique utilise des acides, des bases ou des sels.

Pores, pores, pores

La porosité est le pain de la filtration quelle que soit la méthode. C'est ce qui donne au média filtrant la capacité de capter les particules contaminantes. Deux des aspects les plus importants de la porosité sont la taille et la densité des pores. L’importance de la taille est assez simple à comprendre, les pores plus petits peuvent capter les plus petites particules, ce qui donne un effluent de meilleure qualité. La densité de pores fait référence au nombre de pores dans une unité de surface particulière sur la particule elle-même. La présence de pores augmente la surface totale du média et par conséquent, des densités de pores plus élevées correspondent à des surfaces plus grandes. Une livre de quelques charbons actifs peut avoir une surface de plus de 100 Acres.

Adsorption et Absorption

Comment fonctionnent les filtres à charbon actif? En utilisant le point culminant des aspects décrits ci-dessus. La source de carbone détermine l'effet de l'étape d'activation qui entraîne la formation de pores. Ce sont ces pores qui permettent à la poudre de filtrer les contaminants tels que les produits chimiques toxiques en augmentant la surface. Ceci est accompli dans deux processus: l'adsorption et l'absorption.

L'adsorption est similaire à l'époussetage de vos meubles à la maison, la poussière adhère à la surface du chiffon à poussière. L'absorption s'apparente davantage à une éponge, attirant les contaminants à l'intérieur des pores de l'éponge. De plus grandes surfaces augmentent la capacité du charbon actif à collecter et retenir les polluants à l'intérieur et à l'extérieur de celui-ci. D'autres médias adsorbent également les contaminants mais ne les absorbent pas. Bien sûr, les particules absorbées ne peuvent pas simplement être lavées à contre-courant, d’où la nécessité de réactiver pour les brûler.

Comment fonctionnent les filtres à charbon? Nous espérons avoir répondu à cette question pour vous. Si votre entreprise ou votre municipalité souhaite en savoir plus sur l'utilisation du charbon actif pour la filtration de l'eau potable ou le traitement des eaux usées, contactez les experts en traitement de l'eau de Genesis Water Technologies, Inc. Vous pouvez nous joindre au 1-877-267-3699 ou contacter nous via email à customersupport@genesiswatertech.com pour plus d'information.