همانطور که در بخش اول مقاله تولید فیلتر کربن بلاک گفته شد یکی از موثرترین فیلترها در تصفیه آب، فیلتر کربن می باشد. انواع مختلفی از فیلتر کربن بلاک وجود دارد که می توانند برای کاربردهای خاص طراحی شده و در انواع دستگاه تصفیه آب ، از جمله دستگاه تصفیه آب خانگی ، دستگاه تصفیه آب کلمنی ، دستگاه تصفیه آب نیمه صنعتی ، دستگاه تصفیه آب صنعتی ، دستگاه تصفیه آب آزمایشگاه و... استفاده شوند.
دو روش اصلی تولید فیلتر کربن بلاک
- اکستروژن
- قالبگیری
هر دو روش در تولید فیلتر کربن بلاک با کیفیت، موثرند و قادر به تولید کربن بلاک با عملکرد مشابه می باشند. فیلتر کربن بلاک برای استفاده در دستگاه تصفیه آب و حذف رسوبات در دقت های 0.5 ، 5 و 10 میکرون رایج است. هرچه حفره های این فیلتر تصفیه آب ریزتر باشد، کارایی بیشتری دارد و آلاینده های بیشتر و کوچکتر را به راحتی حذف خواهد کرد. حداقل 85 درصد از ذرات و آلاینده ها توسط فیلتر کربن بلاک حذف می شوند. یک فیلتر کربن بلاک که کیست ها را حذف می کند، 99.95 درصد از ذرات با دقت 3 میکرون را حذف خواهد کرد. نوعی از فیلتر کربن بلاک که ذرات با اندازه کوچکتر را تصفیه می‌کنند معمولاً متراکم‌تر بوده، بنابراین در یک نرخ جریان مشخص دارای افت فشار بالاتری هستند.
همچنین فیلتر تصفیه آب کربن بلاک می تواند برای کاربردهای صنعتی دیگر استفاده شود. به عنوان نمونه به منظور حذف برخی مواد شیمیایی خاص که وارد آب شده اند، قابل استفاده میباشد. البته برای اینکار باید نوع کربن، میزان منافذ آن و افزودنی های موجود در فیلتر کربن بلاک از نو طراحی و مهندسی شوند.
برای مثال، کربن قابل استفاده در این فیلتر تصفیه آب می‌تواند از زغال سنگ، پوست نارگیل یا ذغال چوب ساخته شود. هر کدام از انواع کربن استفاده شده و حتی سطح فعال‌سازی که روی کربن ایجاد شده است، می‌تواند عملکرد‌های بسیار متفاوتی را برای یک ترکیب شیمیایی مشخص تولید کند. بعلاوه، افزودنی‌هایی مانند ترکیبات آلومینا میتوانند حذف فلزات سنگین مانند سرب را افزایش دهند. همچنین فرمولاسیون‌های مختلف تولید میتوانند برای افزایش یا کاهش قدرت حذف مواد شیمیایی و رسیدن به سطح مورد نظر اصلاح شوند.
عملکرد فیلتر کربن بلاک به موارد زیر بستگی دارد :
- نوع کربن استفاده شده در فیلتر تصفیه آب . اکیدا پیشنهاد میشود از کربن که پایه گیاهی داشته باشد، استفاده گردد.
- کیفیت موادی که در ساخت بدنه فیلتر تصفیه آب بکار رفته است.
- مرغوب بودن پوشش خارجی این فیلتر تصفیه آب، که محکم باشد و بتواند از ورود ذرات معلق به فیلتر ممبران نصب شده در دستگاه تصفیه آب پیشگیری کند.
- دارا بودن استاندارد لازم و تاییدیه های Water Quality ، FDA ،NSF و...
فرآیند تولید فیلتر تصفیه آب کربن بلاک
فرایند تولید کربن بلاک شامل چندین مرحله میشود اما این فرایند همیشه با تایید کیفیت مواد ورودی شروع میشود.
یک فرایند تولید مناسب باید شامل تست های متعددی باشد. ابتدا تست هایی برای تأیید تمام مواد بکار رفته در فیلتر انجام میشود که کیفیت مواد را برای استفاده در فرایند تصفیه آب مورد تایید قرار دهد. همچنین تست عملکرد بحرانی برای هر ماده، قبل از تولید کربن بلاک انجام میشود. سپس، مواد قبل از قالبگیری یا اکستروژن مخلوط می‌شوند. ترکیب کامل برای اطمینان از اینکه یک مخلوط همگن وارد فرایند قالب گیری یا اکستروژن میشود مهم است.
در یک فرایند قالبگیری معمولی ، ماده به قالب های ثابت وارد شده، فشرده و گرم می شود تا بلوک متخلخل ایجاد شود. بعد از خنک کردن، بلوک کربنی از قالب برداشته میشود، اندازه آن اگر لازم باشد اصلاح میشود، و به داخل کارتریج‌های فیلتر بسته‌بندی شده یا مونتاژ میشود.
اساساً، اکستروژن از ترکیبات مشابه مانند مدل‌سازی استفاده می‌کند. اما به یک فرایند شکل گیری پیوسته نیاز دارد که در آن ماده با یک محور پیچ مانند منتقل میشود. هنگام انتقال در محور پیچ مانند، فیلتر حرارت داده شده یا عمل حرارت دهی در یک قالب خارجی انجام میگیرد.
چندین فرایند ثبت شده تولید وجود دارد که اخیراً برای محصولات اکسترود شده مورد استفاده قرار می‌گیرند. بعداز حرارت دادن و فرم دادن، ماده در یک قالب خنک میشود و بصورت یک سیلندر پیوسته از فرایند خارج میشود. سپس ماده اکسترود شده از طول برش داده میشود و به داخل کارتریج‌های فیلتر تصفیه آب بسته‌بندی یا مونتاژ میشود.
هردو فرایند قالبگیری و اکستروژن کربن بلاک با مشخصات مشابه را تولید می‌کنند و فرایند‌های اساسی ذاتاً با حرارت دادن، فشرده سازی به یک چگالی خاص و سرمایش لازم برای تولید محصول پرداخت شده مشابه هستند. محدودیت‌های معمول در تولید کربن بلاک به تجهیزات تولیدی موجود برای تولید یک اندازه بلوک مربوط می شود.
قالب‌ها و اندازه‌های اکستروژن ثابت می‌شوند، در نتیجه استفاده از قالب‌های موجود هنگامی که امکان‌پذیر است به کاهش هزینه کمک می‌کند و منجر به بدست آوردن محصول پرداخت شده میشود. بلوک معمولاً در قطر‌هایی از 1 تا 4.25 اینچ و طول از 2.5 تا 40 اینچ در دسترس است.
بطور خلاصه، کربن بلاک یک روش فیلتراسیون موثر و متنوع برای طیف گسترده ای از کاربرد‌ها است.
علاوه بر این، تعدادی از محصولات از تولید کنندگان کربن بلاک در دسترس هستند و بلوک‌ها میتوانند برای فراهم کردن نیاز‌های حذف رسوب و آلاینده های شیمیایی بصورت سفارشی قالب بندی یا اکسترود شوند.
***