Pengolahan air karbon aktif merupakan suatu proses adsorpsi dimana pengotor terperangkap pada permukaan partikel karbon melalui adsorpsi.
Partikel karbon aktif mempunyai struktur mikro berpori dengan luas permukaan yang sangat besar.
Efisiensi adsorpsi bergantung pada parameter seperti ukuran molekul, ukuran pori, luas permukaan, konsentrasi partikel, suhu, dan waktu kontak.
Proses Adsorpsi
Adsorpsi adalah fenomena berkumpulnya molekul atau partikel pada permukaan padat. Suatu "adsorben" dapat berupa bahan padat apa pun yang mempunyai tempat ikatan dimana adsorbat dapat mengikatnya.
Adsorben komersial yang paling umum digunakan dalam pengolahan air adalah karbon aktif.
Penerapan Karbon Aktif dalam Pengolahan Air
Filtrasi karbon aktif digunakan untuk:
Menghilangkan rasa dan bau pada air.
Mengurangi risiko kesehatan.
Mencegah kerusakan pada membran reverse osmosis dan resin penukar ion.
Pengolahan air limbah tersier.
Pengolahan awal air industri, dan banyak lagi.
Berbagai jenis karbon aktif dapat menghilangkan berbagai jenis kontaminan:
Residu klorin dari proses disinfeksi-klorin atau kloramin, dan beberapa produk sampingan disinfeksi (DBP), seperti trihalomethanes (THM). Senyawa organik, termasuk pelarut, pestisida, dan limbah industri.
Beberapa logam berat, seperti timbal dan...
Namun filter karbon aktif tidak dapat menghilangkan bakteri, virus, dan garam mineral.
Apa istimewanya karbon aktif?
Karbon aktif adalah karbon yang telah diolah untuk meningkatkan luas permukaannya menjadi kurang lebih 1000 m²/g.
Strukturnya menghasilkan sejumlah besar pori-pori kecil di antara atom karbon, sehingga menghasilkan luas permukaan yang sangat besar.
Beberapa gram (kira-kira 5 gram) karbon aktif memiliki luas permukaan setara dengan lapangan sepak bola!
Karbon aktif bersifat hidrofobik dan memiliki afinitas kuat terhadap senyawa organik dan polutan non-polar. Adsorpsi terutama didorong oleh gaya van der Waals.
Bahan Baku Karbon Aktif
Karbon aktif tersedia dalam berbagai jenis, masing-masing memiliki sifat spesifiknya sendiri. Bahan ini terbuat dari berbagai bahan-karbon-yang tinggi, seperti:
Karbon mineral
Kayu
Batok kelapa
Bambu
Karbon aktif harus memiliki mikropori dalam jumlah besar, terdistribusi dengan tepat, untuk menyerap molekul dengan ukuran berbeda-beda.
Selain itu, harus memiliki pori-pori yang lebih besar untuk memudahkan masuknya molekul ke dalam pori-pori terkecil.
Oleh karena itu, proses produksi harus dikontrol untuk memenuhi persyaratan distribusi ukuran pori tertentu.
Bentuk Karbon Aktif
Untuk pengolahan air,karbon aktifhadir dalam dua bentuk utama:
Karbon aktif bubuk (PAC) – bahan yang dihancurkan dan digiling dengan sebagian besar partikel berdiameter kurang dari 0,18 mm (80 mesh).
Karbon aktif granular (GAC) – berbentuk tidak beraturan, biasanya dengan diameter antara 0,2 dan 1,5 mm.
Proses pengolahan air melibatkan penambahan PAC ke dalam air atau mengalirkan air melalui lapisan GAC.
PAC digunakan di instalasi pengolahan air untuk mengontrol rasa dan bau dan/atau menghilangkan bahan organik.
Ini digunakan dalam bentuk bubuk kering atau bubur.
Bubuk kering – diukur menggunakan peralatan umpan bubuk kering untuk memberi dosis pada bahan kering. Sangat cocok untuk dosis rendah dan jarang.
Bubur – diukur menggunakan pompa metering. Metode ini digunakan ketika penambahan PAC sering terjadi dan diperlukan dosis tinggi.
GAC terutama digunakan sebagai filter pasca-penyaringan, setelah proses pemfilteran konvensional, atau dalam filter media granular yang sebagian alas filternya digantikan oleh GAC.
Dalam konfigurasi pasca-penyaringan, filter GAC menerima air-berkualitas tinggi karena telah melewati seluruh proses pengolahan.