Than hoạt tính, với cấu trúc xốp đặc biệt và diện tích bề mặt cực lớn, từ lâu đã được biết đến như một vật liệu lọc và hấp phụ hiệu quả. Nó đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng, từ cải thiện chất lượng nước sinh hoạt đến làm sạch không khí công nghiệp. Bài viết này sẽ đi sâu vào vai trò của than hoạt tính trong bể lọc nước giếng khoan, trong cột lọc áp lực và trong các máy xử lý khí thải.

1. Than Hoạt Tính Trong Bể Lọc Nước Giếng Khoan: Giải Pháp Cho Nguồn Nước Sạch

Nước giếng khoan thường chứa nhiều tạp chất, kim loại nặng, các hợp chất hữu cơ và có thể có mùi khó chịu. Than hoạt tính đóng vai trò then chốt trong việc cải thiện chất lượng nguồn nước này:

• Khử màu và mùi: Than hoạt tính có khả năng hấp phụ hiệu quả các chất gây màu (như hợp chất hữu cơ, fulvic, humic) và các chất gây mùi, vị khó chịu (như H2S, clo dư). Nhờ đó, nước sau khi qua lớp than hoạt tính trở nên trong hơn và không còn mùi lạ.
• Loại bỏ tạp chất hữu cơ: Các phân tử hữu cơ hòa tan trong nước, bao gồm thuốc trừ sâu, hóa chất công nghiệp và các sản phẩm phụ từ quá trình khử trùng, có thể bị giữ lại trên bề mặt than hoạt tính thông qua cơ chế hấp phụ.
• Giảm hàm lượng kim loại nặng: Mặc dù không phải là phương pháp chính để loại bỏ hoàn toàn kim loại nặng, than hoạt tính vẫn có thể hấp phụ một phần các ion kim loại như sắt (ở dạng keo), mangan, chì, asen (tùy thuộc vào loại than và điều kiện pH).
• Loại bỏ Clo dư: Trong trường hợp nước giếng được xử lý sơ bộ bằng clo, than hoạt tính giúp loại bỏ lượng clo dư thừa, tránh mùi khó chịu và các tác động tiêu cực đến sức khỏe.

Trong bể lọc nước giếng khoan, than hoạt tính thường được sử dụng kết hợp với các vật liệu lọc khác như cát, sỏi để tạo thành một hệ thống lọc đa tầng, tối ưu hóa hiệu quả xử lý.

Than hoạt tính thường dùng trong các bể lọc nước giếng khoan

Xem thêm: các vật liệu lọc nước giếng khoan gia đình

2. Than Hoạt Tính Trong Cột Lọc: Linh Hoạt Và Hiệu Quả

Cột lọc than hoạt tính là một giải pháp phổ biến và linh hoạt trong xử lý nước và chất lỏng. Vai trò của than hoạt tính trong cột lọc bao gồm:

• Hấp phụ chọn lọc: Cấu trúc lỗ xốp đa dạng của than hoạt tính (từ vi lỗ đến trung và đại lỗ) cho phép nó hấp phụ một cách có chọn lọc các phân tử có kích thước và tính chất hóa học khác nhau. Điều này giúp loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm cụ thể mà không làm thay đổi đáng kể thành phần khoáng chất có lợi trong nước.
• Ứng dụng đa dạng: Cột lọc than hoạt tính được sử dụng rộng rãi trong:
  • Lọc nước uống gia đình và công nghiệp: Loại bỏ clo, chất hữu cơ, cải thiện mùi vị.
  • Xử lý nước thải: Loại bỏ các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học, màu, và một số kim loại nặng trước khi xả ra môi trường hoặc tái sử dụng.
  • Công nghiệp thực phẩm và đồ uống: Khử màu, khử mùi cho các sản phẩm như đường, dầu ăn, rượu bia.
  • Công nghiệp dược phẩm: Tinh chế sản phẩm, loại bỏ tạp chất.
• Dễ dàng vận hành và thay thế: Cột lọc than hoạt tính tương đối dễ lắp đặt, vận hành. Khi khả năng hấp phụ của than bị suy giảm (than bị "no"), có thể tiến hành rửa ngược để loại bỏ một phần cặn bẩn hoặc thay thế lớp than mới.

Hiệu quả của cột lọc than hoạt tính phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loại than sử dụng, kích thước hạt, tốc độ dòng chảy, nhiệt độ, pH của dung dịch và nồng độ chất ô nhiễm.

Than hoạt tính thường được dùng trong các cột lọc áp lực

3. Than Hoạt Tính Trong Máy Xử Lý Khí Thải: Bảo Vệ Môi Trường Không Khí

Trong lĩnh vực xử lý khí thải, than hoạt tính đóng vai trò quan trọng trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm dạng khí và hơi độc hại, góp phần bảo vệ môi trường không khí và sức khỏe con người.

• Hấp phụ các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs): VOCs là nhóm các chất gây ô nhiễm không khí phổ biến, phát sinh từ các quy trình công nghiệp (sơn, dung môi, in ấn), giao thông vận tải và các sản phẩm tiêu dùng. Than hoạt tính có khả năng hấp phụ hiệu quả các VOCs này, ngăn chặn chúng phát tán ra môi trường.
• Khử mùi công nghiệp và dân dụng: Các mùi khó chịu từ nhà máy, khu xử lý rác thải, bếp ăn công nghiệp, hoặc thậm chí trong gia đình (mùi thuốc lá, mùi thức ăn) có thể được loại bỏ hiệu quả bằng các hệ thống lọc sử dụng than hoạt tính.
• Loại bỏ khí độc: Một số loại than hoạt tính được tẩm hóa chất đặc biệt (ví dụ tẩm kim loại hoặc oxit kim loại) để tăng cường khả năng hấp phụ các khí độc cụ thể như H2S, SO2, NOx, amoniac, thủy ngân dạng hơi.
• Ứng dụng trong hệ thống thông gió và điều hòa không khí (HVAC): Than hoạt tính được tích hợp vào các bộ lọc không khí trong hệ thống HVAC để cải thiện chất lượng không khí trong nhà, loại bỏ bụi mịn, phấn hoa và các chất gây dị ứng cùng với các chất ô nhiễm dạng khí.

Trong các máy xử lý khí thải, than hoạt tính có thể được sử dụng ở dạng hạt, dạng viên nén, hoặc dạng vải tẩm than. Việc lựa chọn dạng than và thiết kế hệ thống phụ thuộc vào loại và nồng độ chất ô nhiễm, lưu lượng khí thải và yêu cầu về hiệu quả xử lý.

Than dùng trong xử lý khí thải

Kết Luận

Từ việc làm sạch nguồn nước ngầm cho đến thanh lọc bầu không khí, than hoạt tính đã chứng minh vai trò không thể thiếu của mình trong nhiều lĩnh vực. Với khả năng hấp phụ vượt trội, tính linh hoạt và chi phí tương đối hợp lý, than hoạt tính tiếp tục là một giải pháp quan trọng và bền vững cho các vấn đề về xử lý nước và khí thải, đóng góp tích cực vào việc bảo vệ sức khỏe con người và môi trường sống. Sự phát triển không ngừng của công nghệ sản xuất và biến tính than hoạt tính hứa hẹn sẽ còn mở ra nhiều ứng dụng tiềm năng hơn nữa trong tương lai.

Đại dương xanh cung cấp các loại than hoạt tính dùng cho lọc nước, lọc khí tại Hà Nội