يُعد الكربون المنشط الحبيبي (GAC) أكثر طرق ال امتزاز استخدامًا في مياه الشرب لإزالة الطعم والرائحة والمركبات المُسببة للون والمواد العضوية الطبيعية والناتج الثانوي للتطهير والمواد الكيميائية العضوية الاصطناعية الموجودة في مياه المصدر. يُستخدم GAC أيضًا في معالجة البخار لإزالة الروائح وال ملوثات الضارة. غالبًا ما يستخدم في محطات المعالجة ذات النطاق الصغير لإزالة الكلور والكُلورامين. يمكن استخدام GAC في جميع مراحل الطوارئ. التصاق طبقة رقيقة من السائل أو البخار أو الأيونات المذابة بمادة صلبة بدون تفاعل كيميائي.مواد فيزيائية أو كيميائية أو بيولوجية أو إشعاعية موجودة في المياه والتي قد تكون طبيعية أو من صنع الإنسان، وقد تؤثر على الصحة العامة إذا تواجدت بمستويات أعلى من تلك المحددة في معايير سلامة المياه.

إن GAC هو شكل من أشكال الكربون الحبيبي المسامي والذي يتم تعبئته في وعاء مُصنَّع، ويتم دفع المواد الخام من خلال الوعاء باستخدام مضخة تعمل بالطاقة للحفاظ على التدفق ضمن معلمات التصميم. تعمل مصفوفة GAC مثل الإسفنج ل امتزاز الجزيئات العضوية الصغيرة والكبيرة من المواد (المياه أو الهواء) التي يتم تفريغها بعد ذلك من الوعاء الجاهز للاستخدام. تعتبر GAC هي تقنية مطبقة على نطاق واسع ومقبولة حيث يتم تطبيقها بناءً على تركيز ال ملوثات وعدد الأشخاص المنتفعين والمساحة المتاحة.

اعتبارات التصميم

تقنية GAC مكوّنة وسهلة الاستخدام ولكنها تتطلب تحليل الوسط/المادة (المياه و/أو الهواء) المراد ترشيحها للتأكد من أنها تلبي معايير الجودة الأولية التي يمكن استخدامها. كلما زاد تركيز ال ملوثات في المادة الخام، زادت سرعة استنفاد GAC وتتطلب الاستبدال. عادةً لا يمكن تجديد GAC في مرفق المعالجة، وبالتالي سيتطلب التخلص منها خارج الموقع أو التجديد بشكل منتظم. يمكن أن يصبح حجم وعاء GAC عاملاً مقيدًا وذلك اعتمادًا على الموارد المتاحة (الوقت والمال والتخزين). يمكن أن يختلف التصميم والعمليات اعتمادًا على المواد المتاحة، وخاصةً مدى توفر ونقاء GAC.

لتصميم أي نظام GAC، يجب استشارة خبير مؤهل و/أو الشركة المصنعة و/أو مورد المواد. تُعد جودة وتدفق مدخلات الوسيط الخام ضرورية للتصميم المناسب للمرشح والمواد. يجب تنسيق معدل تدفق المادة الخام أيضًا والضغط مع ضغط مدخل و مخرج التصميم وتدفق وعاء GAC المُصنَّع. يمكن استخدام GAC أيضًا لمعالجة الهواء الملوث أو الأبخرة التي توجد عادة في العمليات الصناعية أو معالجة مياه الصرف الصحي البلدية. من المهم ملاحظة أن معالجة GAC في المرحلة المائية تزيل ال ملوثات الكيميائية ولكن ليس التلوث البيولوجي، لذلك ينبغي النظر في عملية المعالجة المسبقة للتلوث البيولوجي، مثل المعالجة بالكلورة T.6 .

المواد والمستلزمات

تُعد مواد GAC استهلاكية ويجب استبدالها بشكل دوري للحفاظ على الفعالية. يجب استشارة الشركة المصنعة للمواد لتحديد نقطة اختراق الملوث. تلزم الأوعية المصممة، وتركيبات التوصيل، والمواسير/ الخراطيم للوصول إلى وصلات السحب والتوزيع لتركيب الوعاء. يلزم وجود مضخة (مضخات) مواد تعمل بالطاقة مصممة بشكل صحيح وقادرة على الحفاظ على ضغط المواد الخام وتدفقها من خلال وعاء الكربون وتحتاج إلى مصدر ثابت للطاقة والوقود. يلزم وجود مقاييس الضغط لقياس انخفاض الضغط من خلال المرشح ومراقبة الأداء الهيدروليكي. يجب تثبيت عينات من الصنابير في كل من المنبع وال مصب لمرشح GAC لضمان توافق المواد مع مقاييس الجودة. المياه الخام. لا ينبغي الضغط المفرط على الوعاء، ولا ينبغي استخدام الأوعية خارج معلمات التصميم. يجب تحديد مهام التشغيل والصيانة بدقة مع الشركة المصنعة.

القابلية للتطبيق

بالنسبة لمعالجة الهواء أو المياه، يمكن استخدام GAC في مجموعة متنوعة من الإعدادات بزيادتها أو خفضها حسب الحاجة، ولكن في حالات الطوارئ، من الأفضل استخدامها لمعالجة كمية كبيرة من المياه لعدد كبير من الأشخاص في وقت واحد بدلاً من الأسر الفردية. ومع ذلك، إذا توفرت أنظمة ذات نطاق صغير كافية، فيمكن استخدامها مع أنظمة أكبر. يمكن استخدام GAC في جميع مراحل الطوارئ عندما تكون متاحة للنشر. من الناحية المادية، لا تتطلب التقنية أكثر من مجرد سطح مستو يمكنه دعم الوعاء ووزن GAC. إذا كانت جميع المواد متاحة بسهولة، فقد يستغرق التركيب 30 دقيقة أو أقل.

التشغيل والصيانة

تتضمن مهام التشغيل والصيانة التأكد من أن جميع التوصيلات مانعة للمياه. ستكون هناك حاجة إلى طاقم مكون من ثلاثة أفراد لتركيب النظام والاستعداد للتشغيل. لمعالجة GAC في المرحلة المائية، يجب ترطيب الأوعية بعد التركيب لتنشيط الكربون. يجب تخزين GAC الجديد/الأول غير المستخدم بعيدًا عن المواد. يُلزم مراقبة التدفقات السائلة الخارجة للكشف عن قدرة ال امتزاز المستنفدة واستبدال GAC. يمكن إفراغ الأوعية لتبادل الكربون، أو يمكن استبدال الوعاء بأكمله بـ GAC جديد معبأ مسبقًا. يجب استشارة الشركة المصنعة للوعاء لتحديد فترة استبدال المواد بناءً على مدخلات

الصحة والسلامة

يُسبب GAC الرطب المحصور في الأوعية الكبيرة طلبًا على الأكسجين والذي يشكل خطرًا على صحة الإنسان ويحتمل أن يكون مميتًا، لذلك يجب اتخاذ احتياطات السلامة لبيئة نقص الأكسجين. يجب ارتداء القفازات ونظارات السلامة المقاومة للمواد الكيميائية عند تشغيل واستخدام أوعية GAC. قد تطور مرشحات GAC غشاء حيوي يمكنه فيما بعد إزالة بعض ال ملوثات العضوية لزيادة الاستقرار البيولوجي للمياه. ومع ذلك، فإن هذه العملية لا توفر الحماية المتبقية من التلوث، لذلك ستطلب المعالجة بالكلورة.

التكاليف

تعتمد التكاليف على كمية المياه المراد معالجتها. تشمل التكاليف المتكررة تكاليف استبدال مواد GAC (ليست متوفرة دائمًا محليًا) والأوعية وشبكة المواسير والنقل.

الاعتبارات الاجتماعية والبيئية

لم يلاحظ أي قضايا واعتبارات ثقافية أو تفضيلات المستخدم أو القبول أو قضايا تتعلق بالقدرة المحلية. يمكن أن يحسن GAC الخصائص الجمالية للمياه (الطعم والرائحة والمظهر) وبالتالي سيتقبلها المستخدمون. يجب التخلص من GAC الم شبع بأمان.