Application multifonctionnelle du charbon actif dans le traitement de l'eau par membrane

Le charbon actif joue un rôle clé dans la purification de l'eau potable et le traitement des déchets industrielsTraitement de l'eau et dans d'autres domaines grâce à ses propriétés physiques et chimiques uniques. Ses fonctions principales comprennent :

Adsorption et élimination des polluants : Le charbon actif possède une surface spécifique de 500 à 1 500 m²/g et un diamètre moyen de micropores de 2 à 3 nm. Il peut adsorber de 60 à 80 % des substances colloïdales, de 47 à 60 % des matières organiques (comme l’acide humique et l’acide lignique sulfonique) et 50 % des ions ferreux présents dans l’eau. Par exemple, après filtration sur charbon actif dans une usine chimique, la DCO (demande chimique en oxygène) des effluents a diminué de 120 mg/L à 50 mg/L, soit une réduction de 58 %.

Oxydation chimique et déchloration : La surface du charbon actif est riche en groupes fonctionnels tels que les groupes hydroxyle et carboxyle, capables de décomposer le chlore libre par adsorption chimique et catalyse. Les données expérimentales montrent que son taux d’élimination du chlore résiduel dépasse 95 %. Au cours de la réaction, le chlore (Cl₂) est hydrolysé pour former de l’acide hypochloreux (HClO), lequel est ensuite décomposé en acide chlorhydrique (HCl) et en oxygène (O₂) sous l’action catalytique du charbon actif. Ce dernier réagit avec le charbon pour former du dioxyde de carbone, qui est ensuite évacué du système. La formule de la réaction est :

Protection de la résine échangeuse d'ions : Dans le processus de dessalement de l'eau, la Filtre à charbon actif Il est souvent placé avant l'échangeur de cations, qui peut intercepter plus de 90 % du chlore libre et 60 % de la matière organique, évitant ainsi la défaillance par oxydation de la résine et la contamination organique de la résine fortement alcaline.