Wpływ eksploatacji złoża sorpcyjnego na zmianę struktury porowatej węgla aktywnego

Omówiono wyniki rocznych badań procesu sorpcji na węglu aktywnym Carbon F300 (Chemviron), przeprowadzonych w stacji uzdatniania wody w Toruniu, ze szczególnym uwzględnieniem badań struktury porowatej węgla. Pilotowy układ oczyszczania wody (powierzchniowa z Drwęcy i infiltracyjna z ujęcia "Jedwabno") składał się z ozonowania wstępnego, koagulacji, filtracji pospiesznej (antracyt-piasek), ozonowania wtórnego oraz sorpcji na węglu aktywnym. Badania struktury porowatej węgla aktywnego podczas rocznej eksploatacji filtru sorpcyjnego wykazały, że największe zmiany porowatości węgla wystąpiły w początkowym okresie pracy złoża, po czym pojemność sorpcyjna węgla nie ulegała już istotnym zmianom. W oparciu o wyniki badań porozymetrycznych węgla aktywnego oraz efektywność usuwania związków organicznych z wody zaproponowano mechanizm opisujący zjawiska przebiegające podczas sorpcji zanieczyszczeń na węglu aktywnym.

The object under study was the Water Treatment Plant of Lubicz (in the locality of Toruń), receiving riverine water from the Drweca and infiltration water from the Jedwabno intake. The investigations (carried out on a pilot scale) covered the time span of 15 October 1999 to 30 October 2000 and involved the following treatment train: preozonation, coagulation, rapid filtration (anthracite-sand bed), ozonation, and sorption on an activated carbon bed (Carbon F300 made by Chemviron). Low-temperature nitrogen adsorption, thermogravimetry in helium, apparent and true density measurements, and mercury porosimetry were carried out with virgin and matured activated carbon samples. The activated carbon was also investigated for the variations in some physicochemical parameters (pore size distribution, sorption capacity), as well as for the efficiency of removing TOC and bacterial counts. The most noticeable changes in the porosity of the carbon were observed at the initial stage of bed operation. On the basis of experimental data, the mechanism governing the adsorption of dissolved organic matter was proposed.