Than hoạt tính dạng hạt GAC
GAC tên đầy đủ tiếng anh là “Granular Activated Carbon” còn gọi là than hoạt tính dạng hạn.
Than hoạt tính dạng hạt GAC nói chung là một vật liệu lọc carbon hữu cơ – gỗ, gáo dừa, than hoặc than bùn – được sử dụng để lọc nước, thường được áp dụng trong ứng dụng nền (lớp) cố định.
Bộ lọc với than hoạt tính dạng hat GAC có thể loại bỏ một số hóa chất nhất định, đặc biệt là các chất ô nhiễm hữu cơ khỏi nước, cũng như các hóa chất tạo mùi hoặc vị cho nước như hydro sulfua hoặc clo. Than hoạt tính dạng hạt hỗ trợ đáng kể trong việc loại bỏ các chất per-and-polyfluoroalkyl (PFAS), những chất đã trở thành chất gây ô nhiễm ngày càng tăng mà các cơ quan quản lý quan tâm.
Không thể loại bỏ các hóa chất khác, đặc biệt là sắt và nitrat bằng GAC. GAC nên được thay đổi dựa trên mức độ ô nhiễm và việc sử dụng nước, vì mức độ cao hơn hoặc mức độ sử dụng có thể yêu cầu thay đổi thường xuyên hơn.
Nội dung tóm tắt
Than hoạt tính dạng hạt GAC được tạo ra như thế nào?
Theo Cục bảo vệ môi sinh Hoa Kỳ EPA, GAC là một vật liệu hấp phụ xốp có diện tích bề mặt bên trong cực lớn, giống như muối hạt hoặc đường hạt.
Than hoạt tính dạng hạt được làm từ các nguyên liệu hữu cơ thô có hàm lượng cacbon cao như gáo dừa, than đá, than bùn và gỗ. Nhiệt được sử dụng để kích hoạt diện tích bề mặt của carbon, loại bỏ một số hóa chất hòa tan trong nước khi chúng đi qua bộ lọc chứa than hoạt tính dạng hạt. GAC hấp thụ hóa chất do đặc tính xốp của nó.
Sự hấp phụ xảy ra trên bề mặt bên trong của than hoạt tính. Trong quá trình hấp phụ, chất lỏng hoặc chất khí đi qua cấu trúc xốp của than hoạt tính, khuếch tán các hợp chất cần loại bỏ lên bề mặt của chất hấp phụ, và được giữ lại do lực hút.
Lịch sử của than hoạt tính dạng hạt GAC dùng để lọc nước
GAC dùng để lọc nước bắt đầu vào khoảng đầu thế kỷ 20, theo Hiệp hội chất lượng nước WQA. Năm 1906, quá trình hoạt hóa đã được áp dụng cho than củi. Ứng dụng đầu tiên của than hoạt tính dưới dạng GAC là vào năm 1910 ở Reading, Anh, để khử clo trong nước clo.
Tuy nhiên, GAC cho mục đích khử clo không còn khả thi hoặc được sử dụng vì sự hình thành các haloforms bổ sung và các hợp chất clo khác trong các bộ lọc.
Việc sử dụng carbon trong mặt nạ phòng độc để hấp thụ khí độc trong Chiến tranh thế giới thứ nhất đã mở đường cho sự phát triển và sản xuất quy mô lớn của GAC. Sau Chiến tranh thế giới thứ nhất, châu Âu đã tiến bộ trong việc sản xuất cácbon hoạt tính bằng cách sử dụng các nguyên liệu cacbon thô mới như dừa và vỏ hạnh nhân.
Các bộ lọc than hoạt tính dạng hạt đầu tiên được lắp đặt ở Đức vào năm 1929 và ở Mỹ vào năm 1930, nhắm vào các vấn đề về mùi và vị.
Các mốc quan trọng khác của than hoạt tính dạng hạt GAC trong lịch sử bao gồm:
Bộ lọc than hoạt tính dạng hạt GAC chính đầu tiên cho cấp nước công cộng, được lắp đặt tại nhà máy xử lý nước Hopewell, Virginia vào năm 1961;
Và nhà máy xử lý nước thải cấp ba tiên tiến quy mô đầy đủ đầu tiên ở South Lake Tahoe, California, bắt đầu đưa GAC vào hoạt động vào năm 1965.
Các loại hệ thống lọc GAC
Có hai loại hệ thống lọc GAC: bộ lọc tổng (Whole-House Filters) hay còn được gọi là bộ lọc điểm vào vào (Point of Entry) hoặc bộ lọc điểm sử dụng (Point of Use (POU)).
Bộ lọc tổng hay bộ lọc điểm vào (POE):
Một bộ lọc tổng cho toàn bộ ngôi nhà được lắp đặt tại một điểm trên đường ống dẫn nước của ngôi nhà để cấp nước và xử lý tất cả nước đi đến bất kỳ vòi hoặc thiết bị cố định nào trong nhà. Bộ lọc tổng toàn nhà được khuyến nghị để xử lý hầu hết các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC), thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ hoặc hóa chất.
Bộ lọc điểm Sử dụng (POU)
Bộ lọc điểm sử dụng (POU) được lắp đặt trong đường ống cấp nước ngay trước vòi nơi mọi người lấy nước và thường được tìm thấy dưới bồn rửa.
Than hoạt tính dạng hạt GAC có nguy hiểm không?
Trong xử lý nước, Than hoạt tính dạng hạt GAC không được coi là nguy hiểm, cũng như không tạo ra các kết quả nguy hiểm cho nước khi được sử dụng đúng cách. Tuy nhiên, GAC được sử dụng không đúng cách hoặc hít phải có thể nguy hiểm, vì than hoạt tính ẩm ướt trong không gian kín làm cạn kiệt oxy.
