คอลัมน์คาร์บอน activated (GAC): คำนวณปริมาตรเบด EBCT และปริมาณคาร์บอน

กลุ่มเป้าหมาย: วิศวกรออกแบบสถานีบำบัดน้ำเสีย (ชุมชน/อุตสาหกรรม) ที่ต้องการ polishing COD สี กลิ่น หรือ trace organics ในเวียดนาม อินโดนีเซีย และไทย เวลาอ่าน: ~6 นาที เครื่องมือที่เกี่ยวข้อง: ออกแบบคอลัมน์คาร์บอน activated · คู่มือออกแบบ

หลักการ

น้ำไหลผ่านชั้นคาร์บอนเม็ด (granular activated carbon – GAC) สารมลพิษดูดซับบนผิวรูพรุน ใช้หลังขั้นชีวภาพ/เมมเบรน เพื่อ polishing COD สี กลิ่น หรือกำจัด trace organics ก่อนเมมเบรน RO

ปริมาตรเบดและ EBCT

rem = C_in − C_out; mass = Q·rem/1000 (kg/d) Vt = Q/24·EBCT/60 (m³) vv = Vt/n; A = vv/H; dia = √(4A/π); v = (Q/24)/A

สำหรับ Q = 5000 m³/d C_in = 50 → C_out = 20 mg/L COD EBCT = 30 min H = 2,5 m n = 2 คอลัมน์: Vt ≈ 104 m³ A ≈ 20,8 m²/คอลัมน์ ⌀ ≈ 5,1 m v ≈ 10 m/h จำกัด v ≤ 15 m/h

ปริมาณคาร์บอนและอายุการใช้งาน

mCarbon = Vt·ρ (ρ ≈ 0,45 t/m³); use = mass/cap (cap = สภาพดูดซับ kg COD/kg คาร์บอน); cur = use/Q·1000 (g/m³); life = mCarbon·1000/use (วัน) สูญเสียเติมชดเชย loss ≈ 7%

ช่วงออกแบบ typical

กำจัด COD/สี: EBCT 20–40 min cur 50–250 g/m³ PAC 20–60 mg/L Trace organics: EBCT 10–20 min cur 20–80 g/m³ RO pretreatment: EBCT 10–20 min cur 30–120 g/m³

5 ข้อผิดพลาดการออกแบบ

1. v > 15 m/h: EBCT จริงต่ำ คาร์บอนยังไม่เต็มก็ไหลผ่าน
2. EBCT นอกช่วง: COD ออกไม่ผ่าน สิ้นเปลืองคาร์บอนเปล่าๆ
3. ลืม PAC: คาร์บอนอุดตันเร็วจากตะกอนคอลลอยด์ อายุสั้น
4. คำนวณคอลัมน์เดียว: ต้อง ≥2 เพื่อเปลี่ยน/ล้างเวลาเดินระบบ
5. ไม่คำนวณ backwash: ล้างย้อนต้องใช้ปริมาตร = A·v_bw·t_bw

บทสรุป

คอลัมน์คาร์บอน activated: Vt = Q·EBCT/(24·60) A = Vt/(n·H) v = Q/(24·A) cur = mass/(cap·Q)·1000 รักษา EBCT และ v ในช่วง เสมอ ≥2 คอลัมน์