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Filtro de esponja de carbón activado Los medios eliminan impurezas y olores mediante adsorción física: las moléculas disueltas se adhieren a las paredes internas de los poros del carbono mediante la atracción de van der Waals y se mantienen allí, mientras que la matriz de esponja que transporta el carbono filtra simultáneamente las partículas suspendidas. El carbón en sí no disuelve nada, no neutraliza químicamente la mayoría de los contaminantes y no filtra el agua en el sentido del tamiz convencional. Simplemente ofrece una enorme cantidad de superficie (normalmente de 800 a 1.500 metros cuadrados por gramo, el equivalente de tres a seis canchas de tenis plegadas en un solo terrón del tamaño de un terrón de azúcar) y las moléculas orgánicas del agua migran a esa superficie porque son más estables adsorbidas en carbono que disueltas en agua.
Tres eventos físicos ocurren en secuencia, y los tres deben completarse para que se capture una molécula:
- La molécula atraviesa la película de agua estancada adhiriéndose al gránulo de carbono (difusión de película).
- Viaja hacia el interior a través de la red de poros ramificados (difusión de poros o intrapartículas).
- Se deposita en un lugar disponible en la pared del poro y se retiene mediante fuerzas intermoleculares débiles pero numerosas (adsorción propiamente dicha).
El tercer paso es casi instantáneo. El segundo paso es el cuello de botella que limita la velocidad en casi todos los filtros reales, razón por la cual el tiempo de contacto, no la cantidad de carbono, suele ser la variable que decide si un filtro funciona bien o mal. Todo lo demás en este artículo amplía esos tres pasos y cómo el portador de esponja cambia su comportamiento.
Qué es realmente el medio de esponja de carbón activado
El término cubre dos construcciones distintas que frecuentemente se confunden y la distinción es importante porque se adsorben a velocidades muy diferentes.
Espuma reticulada impregnada de carbono
Se sumerge una espuma de poliuretano o poliéster de celda abierta en una suspensión de carbón activado en polvo (PAC) con un aglutinante polimérico, se exprime y se cura. Las partículas de carbono, normalmente de 20 a 75 micrómetros de diámetro, terminan unidas a la red de puntales de la espuma. La carga de carbono en productos comerciales oscila entre el 10% y el 40% en peso seco. La ventaja es cinética: el carbón en polvo tiene una vía de difusión interna muy corta, por lo que el equilibrio de adsorción se alcanza en segundos en lugar de minutos.
Bolsas de esponja rellenas de carbón granular
Aquí, una funda o jaula de espuma de celda abierta encierra carbón activado granular suelto (GAC) de un tamaño de partícula de 0,6 a 2,4 mm (comúnmente malla estadounidense de 8×30 o 12×40). La espuma realiza una prefiltración mecánica y mantiene los finos fuera del agua; los gránulos hacen la adsorción. El GAC tiene más capacidad total por unidad de volumen, pero necesita un tiempo de contacto más largo porque una molécula puede tener que difundir 300 micrómetros o más en el centro del gránulo.
El esqueleto de espuma
La espuma reticulada se especifica en PPI (poros por pulgada), normalmente de 10 a 45. Una espuma de 10 PPI tiene aberturas cercanas a los 2 mm y atrapa solo residuos gruesos; una espuma de 45 PPI se acerca a los 200 micrómetros y captura los detritos finos pero se obstruye rápidamente. La mayoría de los medios combinados utilizan de 20 a 30 PPI como un compromiso entre la capacidad de retención de suciedad y la resistencia al flujo. La espuma aporta aproximadamente entre 0,02 y 0,05 m² de superficie por cm³, una cantidad insignificante comparada con los 1.000 m²/g del carbono, pero muy relevante para el crecimiento de biopelículas, como se analiza más adelante.
De dónde viene el área de superficie: activación
Las fuentes de carbono bruto (cáscara de coco, carbón bituminoso, lignito, madera, bambú) casi no tienen superficie interna utilizable. La activación lo crea quemando canales selectivos en el esqueleto de carbono.
Activación de vapor (física)
El carbón se calienta a 800-1000 °C en vapor sobrecalentado. La reacción agua-gas (CH₂O → CO H₂) gasifica los átomos de carbono más reactivos, excavando un laberinto de poros. Es típico que se queme entre el 40% y el 60% de la masa original; Una mayor quema significa más superficie pero un gránulo más débil y polvoriento. El carbón de cáscara de coco activado de esta manera está dominado por poros muy pequeños y es la opción estándar para el trabajo de sabor y olor.
Activación química
La madera o el aserrín se impregnan con ácido fosfórico o cloruro de zinc y se carbonizan a una temperatura de 450 a 700 °C. El resultado es un carbono rico en poros más grandes, más adecuado para moléculas grandes como ácidos húmicos, taninos y tintes que no pueden entrar físicamente en un microporo estrecho.
Leer la hoja de especificaciones
| Índices estándar de laboratorio utilizados para calificar el carbón activado y lo que cada uno predice en servicio. | |||
| índice | Rango típico | Qué mide | Significado práctico |
| Número de yodo | 500–1250 mg/g | Volumen de microporos (<2 nm) | Capacidad para moléculas pequeñas: subproductos de cloro, disolventes, compuestos olorosos. |
| Superficie APUESTA | 600-1600 m²/g | Superficie total accesible | Cifra de capacidad principal; se correlaciona vagamente con el número de yodo |
| Número de melaza | 100–500 | Volumen de mesoporos y macroporos. | Capacidad para decolorar taninos, húmicos, colorantes. |
| Número de azul de metileno | 150 a 300 mg/g | Acceso a poros de tamaño mediano | Predice la eliminación de tintes y medios orgánicos. |
| Número de dureza/abrasión | 90–99 | Durabilidad mecánica | Resistencia a la generación de finos durante el retrolavado o manipulación. |
| densidad aparente | 0,40-0,55 g/cm³ | Peso del embalaje | Convierte el tamaño volumétrico del lecho en masa de carbono |
Para los medios de esponja destinados al control de olores, un índice de yodo superior a 1000 mg/g es el criterio de compra más útil, porque los compuestos olorosos son pequeños y necesitan microporos.
Arquitectura de poros: el sistema de carreteras de tres niveles
La IUPAC clasifica los poros por ancho y cada clase desempeña un papel completamente diferente. Comprender la división explica por qué un carbón elimina maravillosamente el sabor del cloro pero deja el agua amarilla, mientras que otro decolora bien pero apenas toca los olores a humedad.
| Clases de tamaño de poro en carbón activado y función que realiza cada uno durante la adsorción. | |||
| Clase de poro | Ancho | Proporción de superficie | Función |
| macroporo | > 50 nm | < 1% | Pasillos de entrada; Llevar agua desde la superficie de los gránulos hacia el interior. |
| mesoporo | 2–50 nm | 5-15% | Sucursales de distribución; también los únicos sitios que los grandes organismos orgánicos pueden ocupar |
| microporo | < 2 nanómetros | 85-95% | Volumen de almacenamiento real para moléculas pequeñas. |
El efecto de relleno de poros
Dentro de un microporo, las paredes opuestas están tan cerca que sus campos de atracción se superponen. Una molécula sentada allí siente atracción por ambos lados a la vez, por lo que la energía de enlace puede ser dos o tres veces mayor que en una superficie plana de carbono. Esta es la razón por la que la adsorción es más fuerte cuando el diámetro de los poros es aproximadamente de 1,3 a 1,8 veces el diámetro cinético de la molécula. Un poro mucho más grande desperdicia energía; un poro más pequeño que la molécula lo excluye por completo: un verdadero efecto de exclusión de tamaño.
Ejemplo concreto: la geosmina, el compuesto responsable del sabor a tierra y humedad del agua de los embalses, tiene un tamaño molecular cercano a 0,8 nm. Es absorbido magníficamente por el carbono del coco, cuya distribución de poros alcanza un máximo de entre 1,0 y 1,5 nm. El ácido húmico, por el contrario, es una macromolécula en expansión de 1.000 a 100.000 daltons que no puede entrar físicamente en esos poros; eliminarlo requiere la estructura de mesoporos más amplia del carbón activado químicamente a base de madera.
El mecanismo de adsorción en detalle
¿Por qué las moléculas abandonan el agua?
El agua es un líquido altamente polar y fuertemente unido por enlaces de hidrógeno. Una molécula orgánica no polar o débilmente polar disuelta en él interrumpe esa red de enlaces de hidrógeno y es termodinámicamente incómoda. La superficie de carbono, hecha de láminas apiladas similares al grafeno, es no polar e hidrófoba. Cuando la molécula orgánica se transfiere del agua al carbono, las moléculas de agua recuperan sus enlaces de hidrógeno y la energía libre del sistema cae. Por lo tanto, la fuerza impulsora es tanto el agua que empuja la molécula hacia afuera como el carbono que la atrae; esto se llama efecto hidrofóbico y explica una regla general confiable: cuanto menos soluble es un compuesto en agua, mejor lo adsorbe el carbón activado.
Las fuerzas involucradas
- Fuerzas de dispersión de London: el mecanismo dominante, que representa la mayor parte de la energía de enlace de los compuestos orgánicos típicos, en el rango de 10 a 40 kJ/mol.
- Interacciones π-π: los anillos aromáticos (benceno, tolueno, fenol, muchos pesticidas y compuestos olorosos) se acumulan contra los planos del grafeno y se unen notablemente más fuerte que las moléculas de cadena lineal de peso similar.
- Enlaces de hidrógeno y atracción electrostática: actúan en los grupos de oxígeno de la superficie (carboxilo, fenólico, lactona) creados durante la activación; estos importan para compuestos polares e ionizables.
- Quimisorción: verdadera formación de enlaces químicos, relevante principalmente para la reducción de cloro y cloramina más que para la captura orgánica.
Describir la capacidad matemáticamente
El equilibrio de adsorción normalmente se ajusta a la isoterma de Freundlich, q = KF · C1/n, donde q son los miligramos adsorbidos por gramo de carbono, C es la concentración de equilibrio restante en el agua, KF es una constante de capacidad y 1/n una constante de intensidad. Un pequeño valor de 1/n (0,1–0,3) indica una fuerte adsorción que persiste incluso en concentraciones traza, exactamente el comportamiento deseado para los compuestos olorosos presentes en niveles de nanogramos. Valores representativos del GAC de cáscara de coco a 20 °C:
| Parámetros indicativos de Freundlich y carga de equilibrio para contaminantes comunes transmitidos por el agua en carbón activado de cáscara de coco. | |||
| compuesto | Solubilidad en agua | 1/n | Aprox. Carga (mg/g) |
| Tricloroetileno | 1.100 mg/L | 0.48 | 25-30 |
| fenol | 83.000 mg/L | 0.54 | 100–160 |
| cloroformo | 8.000 mg/L | 0.67 | 2–7 |
| Geosmina | 150 mg/L | 0.25 | Nivel de traza, afinidad muy fuerte. |
| atrazina | 33 mg/L | 0.29 | 40–90 |
El patrón es inconfundible: la solubilidad y la adsorbibilidad se mueven en direcciones opuestas. El cloroformo, muy soluble y muy pequeño, es uno de los trihalometanos más difíciles de retener; El tricloroetileno y la atrazina, mucho menos solubles, se cargan mucho más en el mismo carbono.
Cómo se eliminan específicamente los olores
El olor es la aplicación donde el carbón activado funciona de manera más espectacular, porque la nariz y el paladar humanos detectan compuestos olorosos en concentraciones muy por debajo de cualquier umbral de salud, y porque esos compuestos resultan tener exactamente el tamaño adecuado para los microporos.
Notas terrosas y mohosas
La geosmina y el 2-metilisoborneol (2-MIB), liberados por cianobacterias y actinomicetos, son detectables por catadores sensibles en concentraciones de 4 a 10 nanogramos por litro (partes por billón). Debido a que sus valores de Freundlich 1/n son bajos, el carbono continúa eliminándolos incluso en esas concentraciones que desaparecen. Un contacto de carbono bien diseñado logra una eliminación del 90% al 99% de ambos compuestos, razón por la cual un estanque o acuario que olía a pantano se vuelve neutral al día siguiente de la introducción del carbono.
El cloro y el olor a "piscina"
La eliminación de cloro libre no es adsorción en absoluto: es una reacción redox superficial en la que el carbono actúa como agente reductor y se consume lentamente:
- C* HOCl → C*O H⁺ Cl⁻ (la superficie del carbono se oxida, el cloro se convierte en cloruro inofensivo)
- C*O 2HOCl → C* 2H⁺ 2Cl⁻ O₂ (paso similar a la regeneración con mayor carga)
La reacción es rápida. Un tiempo de contacto con el lecho vacío de 30 segundos a 2 minutos normalmente reduce 2 mg/L de cloro libre a menos de 0,05 mg/L. Los acuaristas aprovechan esto cuando decloran el agua del grifo, y es la razón por la que se coloca carbón en casi todas las jarras de agua potable y cartuchos debajo del fregadero.
cloramina
La monocloramina reacciona mediante una vía similar pero mucho más lenta. La orientación práctica es que la cloramina requiere aproximadamente de tres a cuatro veces el tiempo de contacto del cloro libre, razón por la cual los carbones catalíticos (activados con vapor a alta temperatura para aumentar la densidad electrónica de la superficie) se especifican cuando la cloramina es el desinfectante.
Olores a azufre, pescado y descomposición
El sulfuro de hidrógeno (huevo podrido), las aminas orgánicas y los mercaptanos de la materia orgánica en descomposición se absorben, aunque el H₂S se maneja mejor con carbón impregnado con un catalizador alcalino o de óxido metálico que lo convierte en azufre elemental. En el uso en acuarios y estanques, los compuestos más frecuentemente responsables del "olor a tanque" (ácidos grasos de cadena corta, indoles, escatols y aminas de la descomposición de las proteínas) son fuertemente hidrófobos y se adsorben fácilmente.
Amarillamiento y taninos
Los taninos de la madera flotante, los lixiviados de las hojas y las sustancias húmicas dan al agua un tinte del color del té. Estos dependen de los mesoporos. Elija un carbón con un número de melaza superior a 300 si el objetivo es eliminar el color; un carbón de coco con alto contenido de yodo eliminará el olor pero dejará gran parte del color.
Contaminantes capturados, con rendimiento esperado
| Rendimiento de eliminación típico de los medios de esponja de carbón activado en parámetros comunes de calidad del agua con un tiempo de contacto adecuado. | |||
| Parámetro | Mecanismo de eliminación | Reducción típica | Notas |
| cloro libre | Reducción catalítica | 95–99% | Rápido; trabaja en tiempos de contacto cortos |
| cloramina | Reducción catalítica | 50–95% | Necesita de 3 a 4 veces el tiempo de contacto |
| Geosmina / 2-MIB | microporo adsorption | 90–99% | Eliminado por debajo del umbral gustativo |
| Trihalometanos | microporo adsorption | 60–95% | cloroformo hardest of the group |
| COV (benceno, TCE, tolueno) | Adsorción π-apilamiento | 90–99% | Los aromáticos se adsorben especialmente bien. |
| Pesticidas / herbicidas | Adsorción | 85–99% | atrazina, simazine, lindane all strongly held |
| Residuos farmacéuticos | Adsorción | 50–95% | Depende en gran medida de la carga y la polaridad. |
| Taninos / color | mesoporo adsorption | 40–90% | Requiere un alto número de melaza de carbono. |
| Sólidos en suspensión | Filtración profunda con esponja | Hasta 20-200 µm | Determinado por la clasificación PPI de la espuma |
| Amoníaco / nitrito | Nitrificación biológica en medios. | variable | Realizado por biopelícula, no por el carbono en sí. |
variables que controlan el rendimiento en el mundo real
Tiempo de contacto por encima de todo
El tiempo de contacto del lecho vacío (EBCT) es el volumen del lecho dividido por el caudal volumétrico. EBCT (minutos) = volumen del lecho (L) ÷ caudal (L/min). Un cartucho de esponja de carbón de 0,5 L que funciona a 2 L/min ofrece un EBCT de 15 segundos: adecuado para cloro, marginal para trazas de compuestos orgánicos. El mismo cartucho a 0,25 L/min da 2 minutos, momento en el que la eliminación de materia orgánica mejora sustancialmente. Objetivos de diseño:
- Pulido con cloro y sabor: 20 segundos a 2 minutos
- Eliminación de microcontaminantes orgánicos: 5 a 15 minutos
- cloramina reduction: 3 to 6 minutes minimum
Los sistemas de recirculación, como acuarios y estanques, compensan la EBCT corta de un solo paso mediante exposición repetida. Un acuario de 200 L con una bomba de 1000 L/h gira todo el volumen más de cinco veces por hora, por lo que incluso un contacto de una sola pasada de 3 segundos se acumula para un tratamiento significativo a lo largo de un día.
Tamaño de partícula y distancia de difusión
El tiempo de difusión intrapartícula escala aproximadamente con el cuadrado del radio de la partícula. Cortar el diámetro de las partículas de 2 mm a 0,5 mm acorta el camino de difusión cuatro veces y el tiempo de equilibrio aproximadamente dieciséis veces. Este es todo el argumento del rendimiento de la espuma impregnada de carbono sobre los gránulos sueltos: el carbono en polvo a 40 µm alcanza el equilibrio en segundos, por lo que ofrece mucho más de su capacidad teórica en una aplicación de alto flujo y contacto corto.
gradiente de concentración
La tasa de adsorción es proporcional a la diferencia entre la concentración aparente y la concentración en equilibrio con la superficie cargada. El carbono fresco en agua muy contaminada actúa rápidamente; A medida que aumenta la carga, el gradiente se estrecha y la velocidad cae. Esto produce la conocida curva de avance en forma de S: un largo período de eliminación casi completa, luego un aumento bastante rápido en la concentración de salida a medida que la zona de transferencia de masa llega al final del lecho.
Temperatura
La adsorción física es exotérmica, por lo que la capacidad de equilibrio es ligeramente mayor en agua fría, mientras que la difusión es más rápida en agua tibia. En el rango de 10 a 30 °C que se encuentra en el uso doméstico y en acuarios, el efecto neto es modesto (generalmente entre 10 y 15 % en cualquier sentido) y rara vez vale la pena diseñarlo.
PH y fuerza iónica
Para los compuestos ionizables, la forma neutra (protonada o no protonada) se adsorbe mucho mejor que la forma cargada. Por lo tanto, los ácidos orgánicos débiles como los fenoles se adsorben mejor por debajo de su pKa, típicamente a pH 6-7 en lugar de pH 9. Una fuerza iónica más alta generalmente mejora la adsorción de compuestos orgánicos neutros al reducir su solubilidad (el efecto de salinidad), que es una de las razones por las que el carbono a menudo funciona bien en los acuarios marinos.
Adsorción competitiva
El agua real contiene una mezcla. La materia orgánica natural de fondo ocupa los poros y reduce la capacidad para el compuesto objetivo, y las moléculas fuertemente adsorbidas pueden desplazar a las débilmente adsorbidas que ya están en la superficie. En la práctica, esto significa que un carbono clasificado con una carga del 20% en una prueba de laboratorio de un solo soluto puede producir entre un 5% y un 8% en agua real, y es la razón principal por la que las afirmaciones de capacidad del fabricante deben leerse como límites máximos y no como expectativas.
| Variables operativas y la dirección en la que cada una influye en el rendimiento de la adsorción. | ||
| variable | Cambiar | Efecto sobre la eliminación |
| tiempo de contacto | más largo | Muy mejorado |
| Tamaño de partícula de carbono | Más pequeño | Cinética más rápida, mayor utilización |
| Número de yodo | superior | Más capacidad para moléculas pequeñas |
| Número de melaza | superior | Mejor color y eliminación de moléculas grandes. |
| solubilidad del soluto | inferior | Se adsorbe con más fuerza |
| Temperatura del agua | inferior | Capacidad de equilibrio ligeramente mayor |
| pH (para ácidos débiles) | Por debajo de pKa | Adsorción mejorada de forma neutra. |
La propia contribución de la esponja
Filtración de profundidad
La espuma de celda abierta es un filtro de profundidad, no una pantalla de superficie. Las partículas son capturadas en todo el espesor mediante interceptación, impactación inercial y sedimentación, lo que le otorga una capacidad de retención de suciedad muchas veces mayor que la de una pantalla plana del mismo valor. Una espuma de 30 PPI y 25 mm de espesor normalmente contiene entre 200 y 400 g de sólidos por metro cuadrado antes de que se duplique la presión diferencial. Las capas son importantes: coloque una capa gruesa de 10 PPI en el lado de entrada y una capa fina de 30 a 45 PPI aguas abajo para construir un filtro de densidad graduada que resista el cegamiento prematuro.
Protegiendo el carbono
Los sólidos en suspensión que alcanzan el carbono recubren el exterior de los gránulos y bloquean las entradas de los macroporos, cortando el acceso al interior. Una precapa de esponja mantiene la boca abierta del carbón y es una de las formas más económicas de extender la vida útil; en la práctica, agregar una prefiltración mecánica efectiva comúnmente extiende la vida útil del carbón entre un 30% y un 50%.
Dimensionamiento, vida útil y ejemplos resueltos
Ejemplo 1: decloración del agua doméstica
Agua del grifo con 2 mg/L de cloro libre, 8 L por día, cartucho que contiene 150 g de carbón. La reducción de cloro consume aproximadamente 1 g de carbono por gramo de cloro destruido en condiciones típicas. Carga diaria de cloro = 8 L × 2 mg/L = 16 mg. Sólo con la química del cloro, el carbón duraría años; en realidad, las incrustaciones orgánicas y la obstrucción de los poros, no el cloro, dictan un intervalo de reemplazo de 2 a 3 meses. Ésta es la regla general para el carbono del agua potable: el límite práctico es la carga orgánica, no el contaminante principal.
Ejemplo 2: control de olores y decoloración del acuario
Un acuario de agua dulce de 200 L con una densidad moderada produce una acumulación de carbono orgánico disuelto del orden de 5 a 15 mg/L por mes si no se gestiona. La dosis estándar recomendada es de 50 a 100 g de carbono por 100 litros de agua, que se reemplaza cada tres o cuatro semanas. Dos señales observables confirman el agotamiento: el tinte amarillo que regresa al agua cuando se mira a lo largo contra el blanco, y la reaparición de un olor perceptible cuando se abre la tapa.
Ejemplo 3: bucle de pulido para estanques de koi
Un estanque de 10.000 L no está tratado con carbono a pleno caudal, lo que sería prohibitivo. En cambio, un circuito de corriente lateral trata quizás el 10% de la circulación a través de 5 kg de carbono en casetes de esponja, lo que es suficiente para mantener la geosmina y los compuestos orgánicos disueltos por debajo de niveles perceptibles y al mismo tiempo mantener la caída de presión y los costos manejables.
Referencia rápida de tallas
| Aplicaciones comunes con cantidad de carbón indicativa, tiempo de contacto e intervalo de reemplazo. | |||
| Solicitud | Cantidad de carbono | Tiempo de contacto objetivo | Reemplazo |
| acuario de agua dulce | 50–100 g por 100 litros | Recirculación, 3-5 revoluciones/h | 3 a 4 semanas |
| acuario marino | 25-50 g por 100 litros | Flujo pasivo o reactor lento | 2 a 4 semanas |
| jarra de agua potable | 80-150 gramos | Flujo por gravedad de 30 a 90 segundos | 150–300 L o 2 meses |
| Cartucho debajo del fregadero | 300–700 gramos | 10 a 30 segundos | 2000 a 5000 litros o 6 a 12 meses |
| estanque ornamental | 0,3–0,5 kg por 1.000 litros | Bucle de flujo lateral | 4 a 8 semanas estacionalmente |
Aprovechar al máximo los medios en la práctica
Enjuague antes de instalar
La fabricación y el envío generan multas de carbono. Enjuague los medios nuevos con agua corriente hasta que el escurrimiento sea claro (generalmente de 30 a 60 segundos) para evitar una neblina negra en el agua tratada y evitar que los finos se alojen en las bombas o impulsores aguas abajo.
Colóquelo al final en la ruta de flujo
Secuenciar el tren de filtrado como mecánico grueso → mecánico fino → biológico → carbón. El carbono en la posición final ve el agua más limpia, por lo que sus poros permanecen abiertos y entrega la máxima proporción de su capacidad nominal.
Maximizar la distribución del flujo
El agua sigue el camino de menor resistencia. Si parte del lecho se deriva o canaliza, ese carbón nunca se utiliza. Empaque el medio de manera uniforme, evite los huecos y prefiera un lecho ancho y delgado a uno estrecho y profundo cuando la caída de presión sea una limitación. Una cama bien distribuida puede fácilmente duplicar su utilización efectiva en comparación con una canalizada.
Limpiar la esponja sin destruir el biofilm
- Exprima la espuma en un balde con agua del tanque o del sistema extraída, nunca en agua del grifo clorada, para que sobrevivan las bacterias nitrificantes.
- Limpie las capas mecánicas cada 1 o 2 semanas; Limpie las capas biológicas sólo cuando el flujo se reduzca visiblemente.
- Si reemplaza los medios, escalone el cambio de modo que solo se cambie la mitad a la vez y la población bacteriana persista.
Reconocer el agotamiento
- El olor regresa, más notablemente cuando se abre el sistema por primera vez o se abre el grifo por primera vez.
- El tinte amarillo o ámbar se vuelve visible cuando se compara una columna de agua con un fondo blanco.
- Un kit de prueba de cloro muestra cloro libre mensurable aguas abajo donde anteriormente marcaba cero.
- Se ha alcanzado el volumen de rendimiento nominal o el intervalo calendario, lo que ocurra primero.
Debido a que el avance es gradual, reemplazarlo según un calendario es más confiable que esperar una señal sensorial: cuando se detecta un olor, el avance ya lleva algún tiempo en marcha.
Haga coincidir el carbono con el problema
- Olor, cloro y sabor: cáscara de coco, índice de yodo superior a 1000 mg/g.
- Color, taninos y húmicos: a base de madera o lignito, cantidad de melaza superior a 300.
- cloramina— catalytic carbon, with extended contact time designed in.
- Agua municipal mixta: carbono mezclado o de carbón bituminoso, que abarca ambos rangos de poros.
- Acuarios de arrecife: carbón lavado con ácido con bajo contenido de fosfato y cenizas para evitar la lixiviación de fosfato en el sistema.
Conclusiones clave
- La adsorción es un fenómeno superficial impulsado por el efecto hidrofóbico y la atracción de van der Waals, concentrado dentro de microporos que suministran entre el 85 y el 95% de los 800 a 1500 m²/g de superficie del carbono.
- El tamaño de los poros debe coincidir con el tamaño molecular; El número de yodo predice el desempeño del olor, el número de melaza predice el desempeño del color.
- El cloro se destruye mediante reducción catalítica en lugar de adsorberse, razón por la cual se elimina tan rápidamente y en tiempos de contacto tan cortos.
- El tiempo de contacto es la variable de diseño dominante; Las partículas pequeñas en la espuma impregnada compensan el EBCT corto alcanzando el equilibrio mucho más rápido que los gránulos.
- El portador de esponja agrega una filtración profunda de 20 a 200 µm, protege el carbón para que no se cegue y alberga la biopelícula nitrificante que maneja el amoníaco que el carbón no puede manejar.
- Coloque el carbón al final en el tren de flujo, enjuáguelo antes de usarlo, distribuya el flujo uniformemente y reemplácelo según lo programado en lugar de según los síntomas.
