Than hoạt tính có thể mất khả năng xử lý nước dù vẫn còn nguyên trong bồn lọc. Nguyên nhân chủ yếu là hiện tượng bão hòa hấp phụ khi các mao quản bên trong vật liệu đã bị lấp đầy bởi chất ô nhiễm. Bài viết phân tích cơ chế hoạt động, dấu hiệu nhận biết và thời điểm thay thế than hoạt tính phù hợp.
NỘI DUNG BÀI VIẾT
Trong lĩnh vực xử lý nước, than hoạt tính là vật liệu được sử dụng rộng rãi để hấp phụ các hợp chất hữu cơ, clo dư, mùi, màu và một số chất ô nhiễm vi lượng. Tuy nhiên, nhiều người vận hành hệ thống nhận thấy than hoạt tính vẫn còn nguyên trong bồn lọc nhưng hiệu quả xử lý giảm đáng kể hoặc gần như mất tác dụng.
Điều này khiến không ít người nhầm tưởng rằng chỉ khi vật liệu bị hao hụt mới cần thay thế. Trên thực tế, hiệu quả của than hoạt tính phụ thuộc chủ yếu vào khả năng hấp phụ bên trong cấu trúc vi mao quản chứ không phải khối lượng vật liệu còn lại.
Bản chất của than hoạt tính là vật liệu có diện tích bề mặt rất lớn nhờ hệ thống lỗ xốp và mao quản phát triển. Trong quá trình vận hành, các chất ô nhiễm sẽ bị giữ lại trên bề mặt và bên trong các mao quản này.
Sau một thời gian sử dụng, các vị trí hấp phụ dần bị lấp đầy. Khi đó, mặc dù than hoạt tính vẫn còn nguyên hình dạng và thể tích nhưng khả năng giữ lại các chất ô nhiễm đã suy giảm đáng kể. Hiện tượng này được gọi là bão hòa hấp phụ.
Đây là nguyên nhân phổ biến nhất khiến than hoạt tính mất hiệu quả dù không hề bị hao hụt vật lý.
Khi mới đưa vào vận hành, than hoạt tính có khả năng hấp phụ rất mạnh. Nước sau lọc thường trong hơn, ít mùi hơn và giảm đáng kể hàm lượng clo hoặc các hợp chất hữu cơ.
Tuy nhiên, theo thời gian, lượng chất ô nhiễm tích tụ ngày càng nhiều bên trong vật liệu. Khi các mao quản gần như đã được lấp đầy, than hoạt tính không còn đủ vị trí hấp phụ mới. Lúc này nước sẽ đi qua lớp vật liệu nhưng chất lượng đầu ra không còn được cải thiện như ban đầu.
Đây là lý do nhiều hệ thống vẫn có lớp than hoạt tính đầy bồn nhưng nước xuất hiện mùi hoặc màu trở lại.
Tuổi thọ của than hoạt tính không cố định mà phụ thuộc rất lớn vào chất lượng nguồn nước.
Nếu nước đầu vào chứa nhiều chất hữu cơ, độ màu cao hoặc clo dư lớn thì khả năng hấp phụ của than hoạt tính sẽ bị tiêu hao nhanh hơn. Ngược lại, nguồn nước đã được tiền xử lý tốt sẽ giúp kéo dài thời gian sử dụng vật liệu.
Trong thực tế xử lý nước ngầm hoặc nước mặt, việc bố trí các công đoạn lọc thô trước khi nước đi qua than hoạt tính là rất cần thiết nhằm giảm tải cho vật liệu hấp phụ.
Nhiều người cho rằng chỉ cần rửa ngược là than hoạt tính sẽ hoạt động trở lại như ban đầu. Thực tế, quá trình rửa ngược chủ yếu giúp loại bỏ cặn lơ lửng bám bên ngoài hạt vật liệu.
Đối với các hợp chất đã được hấp phụ sâu bên trong mao quản, việc rửa ngược thông thường gần như không thể loại bỏ hoàn toàn. Vì vậy, dù hệ thống được súc rửa định kỳ, than hoạt tính vẫn sẽ dần mất khả năng hấp phụ theo thời gian.
Đây là đặc điểm đã được ghi nhận trong nhiều nghiên cứu về vật liệu hấp phụ sử dụng trong xử lý nước.
Một số dấu hiệu thường gặp cho thấy đang trong tình trạng bão hòa gồm nước sau lọc xuất hiện mùi lạ, khả năng khử clo giảm, độ màu tăng hoặc chất lượng nước đầu ra không còn ổn định.
Trong các hệ thống công nghiệp, việc phân tích chất lượng nước định kỳ sẽ giúp đánh giá chính xác hiệu quả thay vì chỉ quan sát bằng mắt thường.
Không có mốc thời gian cố định áp dụng cho mọi hệ thống. Việc thay than hoạt tính nên dựa trên chất lượng nước đầu vào, lưu lượng vận hành và kết quả kiểm tra nước sau xử lý.
Đối với nhiều hệ thống xử lý nước sinh hoạt và công nghiệp, thời gian thay than hoạt tính thường dao động từ 12 đến 24 tháng. Tuy nhiên, với nguồn nước ô nhiễm hữu cơ cao, chu kỳ thay thế có thể ngắn hơn đáng kể.
Việc than hoạt tính hết tác dụng dù chưa hao hụt là hiện tượng hoàn toàn bình thường trong quá trình xử lý nước. Nguyên nhân chủ yếu đến từ sự bão hòa các vị trí hấp phụ bên trong vật liệu chứ không phải do mất khối lượng hạt lọc. Hiểu đúng cơ chế hoạt động của than hoạt tính sẽ giúp người vận hành xây dựng kế hoạch bảo trì, thay thế vật liệu hợp lý, từ đó duy trì hiệu quả xử lý nước ổn định và tiết kiệm chi phí vận hành.
-solvay-trung-diep-tin.jpg "Mua Sodium Bicarbonate Ở Đâu Giá Tốt, Chất Lượng Nhất?")
