Каталітичне активоване вугілля, хлораміни та пероксидне число.

Видалення хлорамінів з води – це проблема, що часто неправильно розуміється. Хлораміни – сполуки хлору та аміаку. Хлораміни відносяться до проблемних забруднювачів, процес видалення яких із води складніший, ніж виглядає на перший погляд. Технології, спрямовані на видалення хлору, також застосовні для видалення хлорамінів. Однак, видалення хлорамінів не слід зрівнювати з видаленням хлору, а фільтри з активованим вугіллям, що використовуються для видалення хлору, не застосовують для видалення хлорамінів. Цей «парадокс» пояснюється тим, що хлор і хлораміни видаляються з води активованим вугіллям з різною експозицією в часі- фільтри, розраховані на певну швидкість вилучення хлору з води, містять просто недостатній обсяг фільтруючого середовища для видалення хлорамінів з тією ж швидкістю.

Нижче ми розповімо про два основні типи гранульованого активованого вугілля, що застосовується для видалення з води хлорамінів.

1.  Каталітичне активоване вугілля.

Найпопулярніше активоване вугілля для видалення хлорамінів – бітумінозне вугілля Centaur з покращеною каталітичною здатністю. Поверхнева структура Centaur змінена порівняно зі стандартними типами вугілля. Ця особливість дозволяє видаляти хлораміни з урахуванням дотримання вимог до часу контакту, ситового розміру та температури води. Centaur розщеплює хлорамін на газоподібний азот, газоподібний аміак та хлориди. Якщо ці реакції розкладання не закінчені в часі на поверхні вугілля утворюються кисневі групи, що забруднюють вугілля і виснажують його сорбційну здатність. У задачі видалення хлорамінів час контакту води з шаром каталітичного вугілля Centaur приймається щонайменше 3-х хвилин. Швидкість потоку обробки становить 13 л/хв на кубічний фут завантаження (28,3 л).

Зниження mesh (ситового розміру) гранул вугілля також збільшує продуктивність, але за рахунок збільшення втрат тиску у шарі. Каталітичне активоване вугілля Centaur тільки прискорює реакції, не беручи в них участі. Це теоретично означає, що каталітичні властивості не змінюватимуться з часом і не знижуватимуться. Насправді це не так. Речовини, що адсорбуються з води, поступово ізолюють каталітичні центри і знижують каталітичну активність Centaur. Тертя та перепад тиску також фізично руйнують гранули активованого вугілля. Чим більше каталітичних центрів містить поверхню вугілля, тим довшим буде його термін служби.

2. Стандартне активоване вугілля.

Стандартне бітумінозне активоване вугілля використовувалося для видалення хлорамінів до появи на ринку вугілля з посиленими каталітичними властивостями. Стандартне вугілля вимагає дуже довго контакту з середовищем для видалення хлорамінів (не менше 10 хвилин), що вимагає для збереження швидкості обробки використання значно більшого обсягу завантаження. Все, що характеризує каталітичне вугілля, застосовується і до стандартного вугілля з меншою каталітичною здатністю і низькою активністю видалення хлорамінів.

3. Каталітичне вугілля та пероксидне число.

Пероксидне число характеризує каталітичну здатність активованого вугілля прискорювати реакції. Пероксидне число показує час, який необхідний для розкладання перекису водню. Чим нижче пероксидне число, тим більше здатність вугілля розкладати перекис водню, тим сильніша каталітична активність і вище здатність зниження хлорамінів у воді.

Пероксидне число для різних типів активованого вугілля:

Каталітичне бітумінозне вугілля Centaur  12×40 – 14.

Стандартне бітумінозне вугілля Filtersorb 300 12×40 – 40.

Стандартне кокосове вугілля 12×40 ≈ 120.